יש חידה גדולה בפיזיקה כרגע, והיא כרוכה בהבנה הבסיסית שלנו את היקום ואת כל הבסיס של כל מה שקיים, NBD.
ישנן שתי תיאוריות חזקות מאוד שמחזיקות מעמד בצורה יוצאת דופן בכל הנוגע לתיאור מדוע היקום הוא כפי שהוא - התיאוריה של איינשטיין, ותורת שדות קוונטים - אבל הם לא מסכימים זה עם זה. נראה שהם צודקים בפני עצמם, אבל טועים ביחד, וזו בעיה.
במקום שתי תיאוריות מאוד חכמות אך מתחרות כדי להסביר את היקום, אנחנו צריכים רק אחת: התיאוריה של הכל.
פיזיקאים ניסו להבין איך תורת היחסות הכללית יכולה להסכים עם תורת השדות הקוונטיים, ולהיפך, במשך עשרות שנים, אבל זה היה הכל מלבד קל,כפי שמסביר הסרטון הזה של YouTuber exurb1a. (אזהרת שפה: הוא מקלל הרבה.)
אז בואו נחזור ליסודות. יש לנו תורת היחסות הכללית, שמתארת את היקום שלנו בהנחה שכוח הכבידה הוא תכונה גיאומטרית של המרחב-זמן. זה אומר שמרחב וזמן יכולים להיות מעוותים, ואנחנו יכולים לראות את זה כשמשהו מסיבי כמו שנייםמיזוג יוצר אדוות במרחב הזמן המופיעות כגלי כבידה.
תורת השדות הקוונטיים, לעומת זאת, מתארת את היקום על סמך התנהגותם של החלקיקים התת-אטומיים המרכיבים את כל מה שקיים.
דוגמה אחת לאופן שבו הם לא מצטברים היא חורים שחורים, ומה שנקראפרדוקס מידעזה נהגמטורף מאז שנות ה-70.
בעצם, חורים שחורים בולעים המון חומר, אבל ברגע שהם נהיים מסיביים מספיק כדי להתמוטט תחת משקל הכבידה שלהם,הם 'מתים',ולפיתורת היחסות הכללית, הכל בפנים נעלם לנצח. באתחוקי מכניקת הקוונטים בפניםתורת השדות הקוונטים לא מסכימהעם זה, כי הם קובעים שלעולם לא ניתן להשמיד מידע ביקום.
הוקינג ביצע כמה אקרובטיקה תיאורטית מאוד מסובכת בפיסיקה כדי לנסות להמציאפתרון לפרדוקס הזה, אבל אנחנו עדיין לא שם, והנה החלק המפחיד - זה רק חורים שחורים. יש לנו יקום שלם מלא בדברים מוזרים לפשר לחוק אוניברסלי.
כפי שהסרטון למעלה מסביר, הרבה מהבעיות שעומדות בפני פיזיקאים בניסיון להמציא תיאוריה תואמת לכל דבר היא- אתה יודע,הדבר הזה אשמועות חלקיק חדשעלול להישבר בשבועות הקרובים.
הבעיות העיקריות בהבנתנו הן כך:
1. סימטריה: אם תציץ אל המבנים העמוקים והבסיסיים ביותר שלה,הטבע הוא סימטרי ביסודו, אבלאנחנו לא יכולים להסביר למה. במילים אחרות, יש הרבה דוגמאות ביקוםאֵיפֹהחוקי הפיזיקה הם סימטריים,אבל מצב המערכת לא.
2.: בעיקרון, כשאנחנו שוקלים את היקום, יש המון חומרשלא מתחשבים בו. כרגע אין לנו מושג מאיפה מגיע כל המשקל הזה, אז אנחנו מתייחסים לכל החסר הזה,משהו לא מוסברהמהווה כ-27 אחוז מסך המסה והאנרגיה של 'חומר אפל' של היקום.
כפי שמסבירה נאס"א: "מסתבר שבערך 68 אחוז מהיקוםאנרגיה אפלה. החומר האפל מהווה כ-27 אחוזים. השאר - כל דבר על פני כדור הארץ, כל מה שנצפה אי פעם עם כל המכשירים שלנו, כל החומר הרגיל - מסתכם לפחות מ-5 אחוזים מהיקום."
3. כוח הכבידה: מדענים ניסו ליישב את תורת היחסות הכללית עם תורת השדות הקוונטיים על ידי הצעה שיש חלקיק שלא התגלה בשם הגרביטון,הנושא את כוח הכבידה.אבל עד כה, ניסיונות להרחיב את המודל הסטנדרטי או תיאוריות שדות קוונטיות אחרות על ידי הוספת גרביטונים היפותטיים נתקלו בכמהקשיים תיאורטיים רציניים.
"מה שאנחנו צריכים זו תיאוריה של כל מה שמסביר את כוח הכבידה והחומר האפל, ומאחדת מחדש את תורת היחסות עם מכניקת הקוונטים, ועושה סיבוב קטן לאחור להדרן חצוף."אומר הסרטון למעלה.
מדענים העלו כמה הסברים למה הם חושבים שהתיאוריה הזו של הכל יכולה לכלול, אבל אני אתןexurb1a להפעיל אותך דרך אלה.
רק תזכור, זה חומר מהיר ומצחיק, אבל רק נותן לך הצצה בסיסית מאוד למה שקורה כאן בפועל, אז כנראה שתמצא את עצמך תקוע בבור ארנב שלהגדרות ובדיחות של Michio Kaku לפני שאתה מגיע לסוף הסרטון. אבל אני יכול לחשוב על דברים הרבה יותר גרועיםלעשות עם היום שלי.
H/T:חפר
