என்ன என்றால்... இயற்பியலில் உள்ள அடிப்படைச் சிக்கல்களைத் தீர்க்கிறோம். எதுவும் வரமுடியாத ஒரு கோட்பாட்டிற்காக எல்லாம் காத்திருக்கிறது

டார்க் மேட்டர் மற்றும் டார்க் எனர்ஜி, பிரபஞ்சத்தின் தொடக்கத்தின் மர்மம், ஈர்ப்பு தன்மை, ஆன்டிமேட்டரை விட பொருளின் நன்மை, நேரத்தின் திசை, பிற உடல் தொடர்புகளுடன் ஈர்ப்பு ஒருமைப்பாடு போன்ற மர்மங்களுக்கு என்ன பதில் தரும் , இயற்கையின் சக்திகளை ஒரு அடிப்படையாக ஒன்றிணைப்பது, எல்லாம் கோட்பாடு என்று அழைக்கப்படுவது வரை?

ஐன்ஸ்டீனின் கூற்றுப்படி மற்றும் பல சிறந்த நவீன இயற்பியலாளர்கள், இயற்பியலின் குறிக்கோள் துல்லியமாக எல்லாவற்றையும் (டிவி) ஒரு கோட்பாட்டை உருவாக்குவதாகும். இருப்பினும், அத்தகைய கோட்பாட்டின் கருத்து தெளிவற்றது அல்ல. எல்லாவற்றின் கோட்பாடு என அறியப்படும், ToE என்பது எல்லாவற்றையும் தொடர்ந்து விவரிக்கும் ஒரு கற்பனையான இயற்பியல் கோட்பாடு ஆகும் உடல் நிகழ்வுகள் மற்றும் எந்த பரிசோதனையின் முடிவையும் கணிக்க உங்களை அனுமதிக்கிறது. இப்போதெல்லாம், இந்த சொற்றொடர் பொதுவாக தொடர்பு கொள்ள முயற்சிக்கும் கோட்பாடுகளை விவரிக்கப் பயன்படுத்தப்படுகிறது பொது சார்பியல் கோட்பாடு. இதுவரை, இந்த கோட்பாடுகள் எதுவும் சோதனை உறுதிப்படுத்தலைப் பெறவில்லை.

தற்போது, ​​TW எனக் கூறும் மிகவும் மேம்பட்ட கோட்பாடு ஹாலோகிராபிக் கொள்கையை அடிப்படையாகக் கொண்டது. 11-பரிமாண எம்-கோட்பாடு. இது இன்னும் உருவாக்கப்படவில்லை மற்றும் ஒரு உண்மையான கோட்பாட்டை விட வளர்ச்சியின் திசையாக பலரால் கருதப்படுகிறது.

"எல்லாவற்றின் கோட்பாடு" போன்ற ஒன்று கூட சாத்தியம் என்று பல விஞ்ஞானிகள் சந்தேகிக்கின்றனர், மேலும் அடிப்படை அர்த்தத்தில், தர்க்கத்தின் அடிப்படையில். கர்ட் கோடலின் தேற்றம் எந்தவொரு போதுமான சிக்கலான தருக்க அமைப்பும் உள்நிலையில் சீரற்றதாக இருக்கும் (ஒரு வாக்கியத்தையும் அதன் முரண்பாட்டையும் ஒருவர் நிரூபிக்க முடியும்) அல்லது முழுமையடையாதது (நிரூபிக்க முடியாத அற்பமான உண்மை வாக்கியங்கள் உள்ளன). TW என்பது ஒரு சிக்கலான மற்றும் ஒத்திசைவான கணிதக் கோட்பாடாக இருக்க வேண்டும், எனவே அது தவிர்க்க முடியாமல் முழுமையடையாது என்று 1966 இல் ஸ்டான்லி ஜாக்கி குறிப்பிட்டார்.

எல்லாவற்றின் கோட்பாட்டின் ஒரு சிறப்பு, அசல் மற்றும் உணர்ச்சி வழி உள்ளது. ஹாலோகிராபிக் கருதுகோள் (1), பணியை சற்று வித்தியாசமான திட்டத்திற்கு மாற்றுதல். கருந்துளைகளின் இயற்பியல் நமது பிரபஞ்சம் நமது புலன்கள் நமக்குச் சொல்வதல்ல என்பதைக் குறிக்கிறது. நம்மைச் சுற்றியுள்ள உண்மை ஒரு ஹாலோகிராமாக இருக்கலாம், அதாவது. இரு பரிமாண விமானத்தின் கணிப்பு. இது கோடலின் தேற்றத்திற்கும் பொருந்தும். ஆனால் எல்லாவற்றின் அத்தகைய கோட்பாடு ஏதேனும் சிக்கல்களைத் தீர்க்குமா, நாகரிகத்தின் சவால்களை எதிர்கொள்ள அது நம்மை அனுமதிக்கிறதா?

பிரபஞ்சத்தை விவரிக்கவும். ஆனால் பிரபஞ்சம் என்றால் என்ன?

கிட்டத்தட்ட அனைத்து இயற்பியல் நிகழ்வுகளையும் விளக்கும் இரண்டு மேலோட்டமான கோட்பாடுகள் தற்போது எங்களிடம் உள்ளன: ஐன்ஸ்டீனின் ஈர்ப்பு கோட்பாடு (பொது சார்பியல்) i. கால்பந்து பந்துகள் முதல் விண்மீன் திரள்கள் வரை மேக்ரோ பொருள்களின் இயக்கத்தை முதலில் விளக்குகிறது. அவர் அணுக்கள் மற்றும் துணை அணு துகள்கள் பற்றி மிகவும் அறிந்தவர். பிரச்சனை என்னவென்றால் இந்த இரண்டு கோட்பாடுகளும் முற்றிலும் வேறுபட்ட வழிகளில் நமது உலகத்தை விவரிக்கின்றன. குவாண்டம் இயக்கவியலில், நிகழ்வுகள் ஒரு நிலையான பின்னணியில் நடைபெறுகின்றன. விண்வெளி நேரம் - w நெகிழ்வான போது. வளைந்த விண்வெளி நேரத்தின் குவாண்டம் கோட்பாடு எப்படி இருக்கும்? எங்களுக்குத் தெரியாது.

எல்லாவற்றையும் பற்றிய ஒரு ஒருங்கிணைந்த கோட்பாட்டை உருவாக்குவதற்கான முதல் முயற்சிகள் வெளியீட்டிற்குப் பிறகு விரைவில் தோன்றின பொது சார்பியல் கோட்பாடுஅணு சக்திகளை கட்டுப்படுத்தும் அடிப்படை சட்டங்களை நாம் புரிந்து கொள்வதற்கு முன். இந்த கருத்துக்கள், என அழைக்கப்படுகின்றன கலுசி-க்ளீன் கோட்பாடு, ஈர்ப்பு விசையை மின்காந்தத்துடன் இணைக்க முயன்றது.

பல தசாப்தங்களாக, சரம் கோட்பாடு, பொருளால் ஆனது சிறிய அதிர்வு சரங்கள் அல்லது ஆற்றல் வளையம், உருவாக்குவதற்கு சிறந்ததாகக் கருதப்படுகிறது இயற்பியலின் ஒருங்கிணைந்த கோட்பாடு. இருப்பினும், சில இயற்பியலாளர்கள் k ஐ விரும்புகிறார்கள்கேபிள்-தங்கிய வளைய ஈர்ப்புஇதில் விண்வெளியே சிறிய சுழல்களால் ஆனது. இருப்பினும், சரம் கோட்பாடு அல்லது லூப் குவாண்டம் ஈர்ப்பு ஆகியவை சோதனை ரீதியாக சோதிக்கப்படவில்லை.

குவாண்டம் குரோமோடைனமிக்ஸ் மற்றும் எலக்ட்ரோவீக் இடைவினைகளின் கோட்பாட்டை ஒருங்கிணைக்கும் கிராண்ட் யூனிஃபைட் கோட்பாடுகள் (GUTs), வலுவான, பலவீனமான மற்றும் மின்காந்த இடைவினைகளை ஒரு ஒற்றை தொடர்புகளின் வெளிப்பாடாகக் குறிக்கின்றன. இருப்பினும், முந்தைய பெரிய ஒருங்கிணைந்த கோட்பாடுகள் எதுவும் சோதனை உறுதிப்படுத்தலைப் பெறவில்லை. கிராண்ட் யூனிஃபைட் கோட்பாட்டின் பொதுவான அம்சம் புரோட்டானின் சிதைவைக் கணிப்பதாகும். இந்த செயல்முறை இன்னும் கவனிக்கப்படவில்லை. இதிலிருந்து ஒரு புரோட்டானின் ஆயுட்காலம் குறைந்தது 1032 ஆண்டுகள் இருக்க வேண்டும்.

1968 ஸ்டாண்டர்ட் மாடல் வலுவான, பலவீனமான மற்றும் மின்காந்த சக்திகளை ஒரே குடையின் கீழ் ஒருங்கிணைத்தது. அனைத்து துகள்களும் அவற்றின் தொடர்புகளும் பரிசீலிக்கப்பட்டு, ஒரு பெரிய ஒருங்கிணைப்பு கணிப்பு உட்பட பல புதிய கணிப்புகள் செய்யப்பட்டுள்ளன. அதிக ஆற்றல்களில், 100 GeV (ஒற்றை எலக்ட்ரானை 100 பில்லியன் வோல்ட் திறனுக்கு துரிதப்படுத்த தேவையான ஆற்றல்) வரிசையில், மின்காந்த மற்றும் பலவீனமான சக்திகளை ஒருங்கிணைக்கும் சமச்சீர்நிலை மீட்டமைக்கப்படும்.

புதியவற்றின் இருப்பு கணிக்கப்பட்டது, மேலும் 1983 இல் W மற்றும் Z போசான்களின் கண்டுபிடிப்புடன், இந்த கணிப்புகள் உறுதிப்படுத்தப்பட்டன. நான்கு முக்கியப் படைகள் மூன்றாகக் குறைக்கப்பட்டன. ஸ்டாண்டர்ட் மாடலின் மூன்று சக்திகளும், ஒருவேளை அதிக புவியீர்ப்பு ஆற்றலும் கூட, ஒரே அமைப்பில் இணைக்கப்பட்டிருப்பதுதான் ஒருங்கிணைப்பின் பின்னணியில் உள்ள யோசனை.

2. ஸ்டாண்டர்ட் மாடலை விவரிக்கும் லாங்ரேஞ்ச் சமன்பாடு, ஐந்து கூறுகளாகப் பிரிக்கப்பட்டுள்ளது.

இன்னும் அதிக ஆற்றல்களில், ஒருவேளை சுற்றி இருக்கலாம் என்று சிலர் பரிந்துரைத்துள்ளனர் பிளாங்க் அளவுகோல், ஈர்ப்பு விசையும் ஒருங்கிணையும். இது சரம் கோட்பாட்டின் முக்கிய உந்துதல்களில் ஒன்றாகும். இந்த யோசனைகளில் மிகவும் சுவாரஸ்யமானது என்னவென்றால், நாம் ஒன்றிணைக்க விரும்பினால், அதிக ஆற்றல்களில் சமச்சீர்நிலையை மீட்டெடுக்க வேண்டும். அவை தற்போது உடைந்திருந்தால், அது கவனிக்கத்தக்க ஒன்று, புதிய துகள்கள் மற்றும் புதிய தொடர்புகளுக்கு வழிவகுக்கிறது.

தரநிலை மாதிரியின் லாக்ராஞ்சியன் என்பது துகள்களை விவரிக்கும் ஒரே சமன்பாடு i நிலையான மாதிரியின் தாக்கம் (2) இது ஐந்து சுயாதீன பகுதிகளைக் கொண்டுள்ளது: சமன்பாட்டின் மண்டலம் 1 இல் உள்ள குளுவான்கள், இரண்டால் குறிக்கப்பட்ட பகுதியில் பலவீனமான போஸான்கள், மூன்றால் குறிக்கப்பட்டவை, பலவீனமான விசை மற்றும் ஹிக்ஸ் புலம், கழிக்கும் பேய் துகள்கள் ஆகியவற்றுடன் எவ்வாறு தொடர்பு கொள்கிறது என்பதற்கான கணித விளக்கமாகும். நான்காவது பகுதிகளில் ஹிக்ஸ் புலத்தின் அதிகப்படியான அளவு மற்றும் ஐந்தின் கீழ் விவரிக்கப்பட்டுள்ள ஆவிகள் ஃபதேவ்-போபோவ்இது பலவீனமான தொடர்புகளின் பணிநீக்கத்தை பாதிக்கிறது. நியூட்ரினோ நிறைகள் கணக்கில் எடுத்துக்கொள்ளப்படவில்லை.

என்றாலும் நிலையான மாதிரி நாம் அதை ஒரு சமன்பாட்டாக எழுதலாம், இது உண்மையில் ஒரே மாதிரியான முழுமையல்ல, அதாவது பிரபஞ்சத்தின் பல்வேறு கூறுகளை நிர்வகிக்கும் பல தனித்தனியான, சுயாதீனமான வெளிப்பாடுகள் உள்ளன. ஸ்டாண்டர்ட் மாடலின் தனித்தனி பகுதிகள் ஒன்றுடன் ஒன்று தொடர்பு கொள்ளாது, ஏனெனில் வண்ணக் கட்டணம் மின்காந்த மற்றும் பலவீனமான இடைவினைகளை பாதிக்காது, மேலும் ஏன் ஏற்பட வேண்டும் என்ற கேள்விகளுக்கு பதிலளிக்கப்படவில்லை, எடுத்துக்காட்டாக, வலுவான தொடர்புகளில் CP மீறல், வேலை செய்யாது. நடைபெறும்.

சமச்சீர்நிலைகள் மீட்டமைக்கப்படும் போது (சாத்தியத்தின் உச்சத்தில்), ஒருங்கிணைப்பு ஏற்படுகிறது. இருப்பினும், மிகக் கீழே உள்ள சமச்சீர் உடைப்பு இன்று நாம் கொண்டிருக்கும் பிரபஞ்சத்துடன், புதிய வகையான பாரிய துகள்களுடன் ஒத்துப்போகிறது. இந்த கோட்பாடு என்ன "எல்லாவற்றிலும்" இருக்க வேண்டும்? அது ஒன்று, அதாவது. ஒரு உண்மையான சமச்சீரற்ற பிரபஞ்சம், அல்லது ஒன்று மற்றும் சமச்சீர், ஆனால் இறுதியில் நாம் கையாளும் பிரபஞ்சம் அல்ல.

"முழுமையான" மாடல்களின் ஏமாற்றும் அழகு

லார்ஸ் இங்கிலீஷ், தி நோ தியரி ஆஃப் எவ்ரிதிங்கில், எந்த ஒரு விதிகளும் இல்லை என்று வாதிடுகிறார் குவாண்டம் இயக்கவியலுடன் பொது சார்பியலை இணைக்கவும்ஏனெனில் குவாண்டம் மட்டத்தில் எது உண்மையோ அது புவியீர்ப்பு மட்டத்தில் உண்மையாக இருக்க வேண்டிய அவசியமில்லை. மற்றும் பெரிய மற்றும் மிகவும் சிக்கலான அமைப்பு, அதன் தொகுதி கூறுகளிலிருந்து வேறுபடுகிறது. "இந்த ஈர்ப்பு விதிகள் குவாண்டம் இயக்கவியலுக்கு முரணானது என்பதல்ல, ஆனால் அவை குவாண்டம் இயற்பியலில் இருந்து பெறப்பட முடியாது" என்று அவர் எழுதுகிறார்.

அனைத்து அறிவியலும், வேண்டுமென்றோ அல்லது இல்லாவிட்டோ, அவற்றின் இருப்பை அடிப்படையாகக் கொண்டது. புறநிலை இயற்பியல் சட்டங்கள்இது இயற்பியல் பிரபஞ்சத்தின் நடத்தை மற்றும் அதிலுள்ள அனைத்தையும் விவரிக்கும் ஒரு பரஸ்பர இணக்கமான அடிப்படை இயற்பியல் போஸ்டுலேட்டுகளை உள்ளடக்கியது. நிச்சயமாக, அத்தகைய கோட்பாடு உள்ள அனைத்தையும் பற்றிய முழுமையான விளக்கத்தையோ விளக்கத்தையோ கொண்டிருக்கவில்லை, ஆனால், பெரும்பாலும், இது அனைத்து சரிபார்க்கக்கூடிய இயற்பியல் செயல்முறைகளையும் முழுமையாக விவரிக்கிறது. தர்க்கரீதியாக, TW பற்றிய இத்தகைய புரிதலின் உடனடி நன்மைகளில் ஒன்று, கோட்பாடு எதிர்மறையான முடிவுகளை முன்னறிவிக்கும் சோதனைகளை நிறுத்துவதாகும்.

பெரும்பாலான இயற்பியலாளர்கள் ஆராய்ச்சி செய்வதை நிறுத்திவிட்டு வாழ்க்கை கற்பித்தலை உருவாக்க வேண்டும், ஆராய்ச்சி செய்வதில்லை. இருப்பினும், விண்வெளி நேரத்தின் வளைவின் அடிப்படையில் புவியீர்ப்பு விசையை விளக்க முடியுமா என்பதைப் பற்றி பொதுமக்கள் கவலைப்படுவதில்லை.

நிச்சயமாக, மற்றொரு வாய்ப்பு உள்ளது - பிரபஞ்சம் வெறுமனே ஒன்றிணைக்காது. நாம் வந்திருக்கும் சமச்சீர்நிலைகள் நமது சொந்த கணித கண்டுபிடிப்புகள் மற்றும் இயற்பியல் பிரபஞ்சத்தை விவரிக்கவில்லை.

Nautil.Us க்கான உயர்மட்டக் கட்டுரையில், Frankfurt Institute for Advanced Studyயின் விஞ்ஞானியான Sabina Hossenfelder (3) "எல்லாவற்றின் கோட்பாட்டின் முழுக் கருத்தும் அறிவியலற்ற அனுமானத்தை அடிப்படையாகக் கொண்டது" என்று மதிப்பிட்டார். "இது அறிவியல் கோட்பாடுகளை உருவாக்குவதற்கான சிறந்த உத்தி அல்ல. (...) கோட்பாட்டின் வளர்ச்சியில் அழகை நம்பியிருப்பது வரலாற்று ரீதியாக மோசமாக வேலை செய்தது." அவரது கருத்துப்படி, இயற்கையானது எல்லாவற்றையும் ஒரு கோட்பாட்டின் மூலம் விவரிக்க எந்த காரணமும் இல்லை. இயற்கையின் விதிகளில் உள்ள தர்க்கரீதியான முரண்பாட்டைத் தவிர்க்க, ஈர்ப்பு விசையின் குவாண்டம் கோட்பாடு நமக்குத் தேவைப்படும்போது, ​​நிலையான மாதிரியில் உள்ள சக்திகள் ஒருங்கிணைக்கப்பட வேண்டிய அவசியமில்லை மற்றும் புவியீர்ப்புடன் ஒருங்கிணைக்கப்பட வேண்டிய அவசியமில்லை. இது நன்றாக இருக்கும், ஆம், ஆனால் அது தேவையற்றது. நிலையான மாதிரி ஒருங்கிணைப்பு இல்லாமல் நன்றாக வேலை செய்கிறது, ஆராய்ச்சியாளர் வலியுறுத்துகிறார். இயற்பியலாளர்கள் அழகான கணிதம் என்று நினைப்பதை இயற்கை தெளிவாகப் பொருட்படுத்துவதில்லை, திருமதி ஹோசன்ஃபெல்டர் கோபமாக கூறுகிறார். இயற்பியலில், கோட்பாட்டு வளர்ச்சியில் முன்னேற்றங்கள் கணித முரண்பாடுகளின் தீர்வுடன் தொடர்புடையவை, அழகான மற்றும் "முடிக்கப்பட்ட" மாதிரிகளுடன் அல்ல.

இந்த நிதானமான அறிவுரைகள் இருந்தபோதிலும், 2007 இல் வெளியிடப்பட்ட காரெட் லிசியின் தி எக்ஸப்சலி சிம்பிள் தியரி ஆஃப் எவ்ரிதிங் போன்ற எல்லாவற்றின் கோட்பாட்டிற்கான புதிய முன்மொழிவுகள் தொடர்ந்து முன்வைக்கப்படுகின்றன. இது பேராசிரியர் என்ற அம்சத்தைக் கொண்டுள்ளது. Hossenfelder அழகாகவும், கவர்ச்சிகரமான காட்சிப்படுத்தல்களுடன் அழகாகவும் காட்டப்படலாம் (4). E8 எனப்படும் இந்தக் கோட்பாடு, பிரபஞ்சத்தைப் புரிந்துகொள்வதற்கான திறவுகோல் என்று கூறுகிறது சமச்சீர் ரொசெட் வடிவில் உள்ள கணிதப் பொருள்.

அறியப்பட்ட உடல் தொடர்புகளையும் கணக்கில் எடுத்துக் கொள்ளும் வரைபடத்தில் அடிப்படைத் துகள்களை வரைவதன் மூலம் லிசி இந்த கட்டமைப்பை உருவாக்கினார். இதன் விளைவாக 248 புள்ளிகள் கொண்ட சிக்கலான எட்டு பரிமாண கணித அமைப்பு உள்ளது. இந்த புள்ளிகள் ஒவ்வொன்றும் வெவ்வேறு பண்புகளைக் கொண்ட துகள்களைக் குறிக்கின்றன. வரைபடத்தில் "காணாமல் போன" சில பண்புகள் கொண்ட துகள்களின் குழு உள்ளது. குறைந்த பட்சம் இவற்றில் சில "காணாமல் போனவை" கோட்பாட்டளவில் புவியீர்ப்பு விசையுடன் ஏதாவது செய்ய வேண்டும், குவாண்டம் இயக்கவியல் மற்றும் பொது சார்பியல் இடையே உள்ள இடைவெளியைக் குறைக்கின்றன.

4. காட்சிப்படுத்தல் கோட்பாடு E8

எனவே இயற்பியலாளர்கள் "ஃபாக்ஸ் சாக்கெட்" நிரப்ப வேலை செய்ய வேண்டும். வெற்றி பெற்றால் என்ன நடக்கும்? சிறப்பு எதுவும் இல்லை என்று பலர் கிண்டலாக பதில் சொல்கிறார்கள். ஒரு அழகான படம் முடிந்துவிடும். இந்த அர்த்தத்தில் இந்த கட்டுமானம் மதிப்புமிக்கதாக இருக்கலாம், ஏனெனில் "எல்லாவற்றின் கோட்பாட்டை" முடிப்பதன் உண்மையான விளைவுகள் என்னவாக இருக்கும் என்பதை இது காட்டுகிறது. ஒரு நடைமுறை அர்த்தத்தில் ஒருவேளை முக்கியமற்றது.