Уж каких только теорий и не было. На канале мы регулярно разбираем взгляды физиков на проблемы научного устройства мира и накопилось уже довольно много разных упомянутых в статьях подходов. Этот процесс, само собой, будет продолжаться и дальше, ну а сейчас стоит сделать некоторое обобщение. Давайте обсудим самые известные теории физики.
Тут обязательно возникнет вопрос о правильности того или иного взгляда. Видите ли, я не считаю, что та или иная теория полностью ошибочна. Про заведомый провал можно говорить, например, в случае теории плоской Земли. Есть контраргументы, которые разбивают идеи плоскоземельщиков в пух. Но более серьезные идеи нельзя настолько однозначно проверить, а некоторую научную ценность они всё равно будут иметь. Тут полезно обратить внимание вот на эту картинку.
Мы вспоминаем теории, которые претендуют на теории всего. Так называют подходы, старающиеся устранить очевидные противоречия между уже устоявшимися взглядами, стараясь внести в область знаний какую-то согласованность посредством нового подхода. Поэтому, классический взгляд с дроблением частичек, теории эфира и подходы Эйнштейна мы в этот раз опустим.
Теория струн предполагает, что фундаментальными составляющими Вселенной являются не точечные частицы, а скорее крошечные, вибрирующие струны. Эти струны могут проявляться в виде различных частиц в зависимости от их колебаний.
Теория струн пытается объединить все силы, включая гравитацию, предполагая, что эти силы возникают из различных колебательных состояний струн. Несмотря на свою элегантность и глубокую математическую структуру, теория струн подвергается критике за отсутствие экспериментальных предсказаний и требование дополнительных измерений за пределами наблюдаемых трех пространственных измерений.
Эта теория подходит к проблеме унификации с точки зрения квантования гравитации. В отличие от теории струн она не пытается объединить все силы, а фокусируется на квантовой теории гравитации.
Она предполагает, что само пространство-время имеет зернистую структуру в мельчайших масштабах. Петля квантовой гравитации отличается независимостью от фона и не требует дополнительных измерений. Тем не менее, он сталкивается с определенными проблемами, в частности, с получением четких прогнозов, которые могут быть проверены экспериментально.
Считающаяся расширением теории струн, М-теория предлагает структуру, в которой необходимо 11 измерений (по сравнению с десятью в теории струн).
М-теория направлена на объединение пяти различных теорий струн, которые были разработаны параллельно, а также включает мембраны (или браны) вместе со струнами. М-теория до сих пор в значительной степени теоретическая и не имеет прямых экспериментальных доказательств.
Она предполагает симметрию между бозонами (частицами, переносящими взаимодействие) и фермионами (частицами материи). Экспериментальные поиски суперсимметричных частиц, особенно на Большом адронном коллайдере (БАК), до сих пор не нашли доказательств в поддержку симметрии.
Тут пытаются объединить электромагнитное, слабое и сильное ядерные взаимодействия, оставляя гравитацию за скобками. Было предложено несколько моделей теории, основанных на группах симметрии.
Эти модели предсказывают новые частицы и явления, такие как распад протона, которые еще не наблюдались, что делает эмпирическую проверку труднодостижимой.
Некоторые новые подходы предполагают, что гравитация может быть не фундаментальной силой, а эмерджентным явлением, возникающим в результате микроскопического квантово-механического поведения, аналогичного термодинамике, возникающей из статистической механики.
Эти теории все еще находятся в зачаточном состоянии и далеки от того, чтобы быть разработанными или принятыми в качестве жизнеспособной альтернативы господствующей физике.
Унифицированные теории физики, которые мы перечислили, часто называемые «теориями всего». Они стремятся объединить все фундаментальные силы и частицы природы в единую теоретическую основу. По сути все теории, которые мы сейчас обозначили, являются теориями всего. Необходимость в них возникает, когда существующие (и, вроде как, проверенные) теории начинают конфликтовать друг с другом. В итоге и одна правильная, и другая. А противоречия не решаются.
Самый очевидный пример - столкновение квантовой теории и классической физики. Гравитация в итоге противоречит логике квантовой механики. Получается, то взгляды Эйнштейна противопоставляются всей школе квантовой физики.
В завершении полезно отметить, что обсуждение инновационных теорий имеет решающее значение для развития научной мысли, поскольку они поощряют исследование и сомнение в устоявшихся парадигмах. Это способствует атмосфере интеллектуального любопытства, побуждая нас оставаться открытыми для новых идей и интерпретаций в области физики.
✅ Поддержать проект монеткой или задать вопрос можно тут! Здесь же я публикую фрагменты будущей книги, которую могут читать подписчики
