ฟิสิกส์

นักวิจัยใช้แนวคิดของ Richard Feynman เพื่อพัฒนา 'Theory of Everything' ที่ใช้งานได้

นักวิจัยใช้แนวคิดของ Richard Feynman เพื่อพัฒนา 'Theory of Everything' ที่ใช้งานได้

ทฤษฎีของทุกสิ่งคือแนวคิดที่ว่ากองกำลังทางกายภาพหลักทั้งหมดในโลกรอบตัวเรา: แรงโน้มถ่วงแรงนิวเคลียร์ที่แข็งแกร่งและอ่อนแอและแม่เหล็กไฟฟ้าสามารถนำมาใช้เป็นทฤษฎีที่ครอบคลุมทั้งหมดได้

ณ ตอนนี้ทฤษฎีฟิสิกส์แก้ปัญหาหนึ่งหรือสองปฏิสัมพันธ์ของกองกำลังเหล่านี้ แต่ยังไม่มีใครอธิบายทั้งหมดเข้าด้วยกัน นักฟิสิกส์กำลังทบทวนการทดลองที่เสนอโดย Richard Feynman ในปี 2500 เพื่อหวังว่าจะพบทฤษฎีที่เป็นหนึ่งเดียวกันของทุกสิ่ง

นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยอ๊อกซฟอร์ดและมหาวิทยาลัยคอลเลจลอนดอน (UCL) ประสบความสำเร็จในการค้นพบทฤษฎีที่รวมแม่เหล็กไฟฟ้าและแรงนิวเคลียร์ที่อ่อนแอ แต่ไม่มีใครเชื่อมโยงทั้งหมดได้ Steven Weinberg นักฟิสิกส์เชิงทฤษฎีในทีมและผู้ได้รับรางวัลโนเบลเป็นผู้นำในการวิจัย

กฎของทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของไอน์สไตน์และทฤษฎีกลศาสตร์ควอนตัมช่วยอธิบายโลกได้อย่างยอดเยี่ยมเมื่อเก็บไว้ในโดเมนของตนเอง อย่างไรก็ตามพวกเขาจะแตกสลายหากคุณใช้แนวคิดในนั้นเพื่ออธิบายฟิสิกส์ที่ทฤษฎีไม่ได้ควบคุม

เพื่อที่จะเข้าใจว่าทฤษฎีของทุกสิ่งมีความหมายอย่างไรสำหรับฟิสิกส์และงานที่กำลังดำเนินการเพื่อฟื้นฟูความคิดของไฟน์แมนก่อนอื่นเราต้องเข้าใจขอบเขตทั้งหมดของ "ทฤษฎีของทุกสิ่ง"

ทฤษฎีของทุกสิ่งทุกอย่างคืออะไร

ทฤษฎีของทุกสิ่งหรือ TOE นั้นย่อมาจากกรอบการทำงานที่ครอบคลุมทุกด้านที่เชื่อมโยงทุกแง่มุมของจักรวาลเข้าด้วยกันตั้งแต่ทฤษฎีสัมพัทธภาพไปจนถึงกลศาสตร์ควอนตัม ทฤษฎีของทุกสิ่งไม่ใช่ทฤษฎีในตัวของมันเองที่มีความคิดเต็มเปี่ยม แต่เป็นคำที่ใช้อธิบายทฤษฎีที่เป็นไปได้ที่อาจเชื่อมโยงจุดทั้งหมดในโลกทางกายภาพ

การค้นหา TOE เกิดขึ้นมาระยะหนึ่งแล้วในโลกของฟิสิกส์ ทฤษฎีสตริงซึ่งเป็นทฤษฎีฟิสิกส์ควอนตัมที่ใช้กันทั่วไปได้ถูกนำเสนอเป็นทฤษฎีที่เป็นไปได้ของทุกสิ่งในอดีต M- ทฤษฎีเป็นอีกอย่างหนึ่ง ทั้งสองทฤษฎีนี้ตั้งอยู่บนแนวคิดของทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปและกลศาสตร์ควอนตัม แม้ว่าสิ่งเหล่านี้จะเป็นทฤษฎีที่ไม่ทับซ้อนกันในสาขาของตน

หนึ่งในคำพูดที่โด่งดังที่สุดของ Richard Feynman คือ“ ฉันคิดว่าฉันสามารถพูดได้อย่างปลอดภัยว่าไม่มีใครเข้าใจกลศาสตร์ควอนตัม”

บริบทที่อาจดูสับสนเข้าใจว่าไฟย์แมนเป็นหนึ่งในคนที่มีจิตใจยิ่งใหญ่ที่สุดในช่วง 100 ปีที่ผ่านมา อย่างไรก็ตามมันเป็นการแสดงถึงสิ่งที่เขาคิดเกี่ยวกับสนามได้อย่างดีเยี่ยมซึ่งไม่สามารถนำเสนอผ่านคำอุปมาอุปมัยหรือผ่านความสัมพันธ์กับความเป็นจริงที่สังเกตได้ วิธีการทำงานของกลศาสตร์ควอนตัมนั้นแตกต่างจากฟิสิกส์สามัญสำนึกมากจนต้องใช้มุมมองที่ไม่เหมือนใครในการเริ่มเข้าใจ

ที่เกี่ยวข้อง: CHANDRA TELESCOPE แสดงให้เห็นถึงทฤษฎีของทุกสิ่ง

ไฟน์แมนมีความโดดเด่นในวิธีที่สมองของเขาทำงานเพื่อทำความเข้าใจสิ่งต่างๆ James Gleick นักเขียนชีวประวัติของเขาตั้งข้อสังเกตว่าไฟน์แมนพบว่าเป็นเรื่องยากที่จะเข้าใจว่าทำไมมนุษย์ในชีวิตประจำวันจึงต้องการทฤษฎีที่เกี่ยวข้องกลับมาด้วยวิธีที่จับต้องได้

ดูเหมือนเขาจะเข้าใจและเข้าใจธรรมชาติได้เพียงแค่อ่านและสังเกตสมการและคณิตศาสตร์ ไฟย์แมนยังเก่งอย่างมากในการเลือกหัวข้อที่มีความซับซ้อนสูงและอธิบายพวกเขาอย่างเรียบง่ายทักษะที่เขาสังเกตเห็นจะมีอยู่ก็ต่อเมื่อคุณเข้าใจบางสิ่งอย่างแท้จริง

ไฟย์แมนทำงานทดลองและทฤษฎีที่น่าทึ่งในสมัยของเขากระทั่งได้รับรางวัลโนเบลในปี 2508 บางทีการมีส่วนร่วมที่มีค่าที่สุดอย่างหนึ่งของเขาในสาขาวิทยาศาสตร์ก็คือเรื่องของไฟฟ้ากระแสสลับควอนตัมแนวคิดเรื่องปฏิสัมพันธ์ระหว่างแสงและสสารทั้งหมด เชื่อมโยงกลศาสตร์ควอนตัมและทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษเข้าด้วยกัน

จากนั้นเขาได้เสนอสิ่งที่เรียกว่าเส้นทางของการกำหนดแบบอินทิกรัลซึ่งเป็นทฤษฎีที่คำนึงถึงวิถีการเคลื่อนที่ที่เป็นไปได้ทั้งหมดของอนุภาคใด ๆ ที่กำหนดระหว่างจุดสองจุดใด ๆ

นักฟิสิกส์ระบุว่าหากพวกเขาสามารถตรวจจับแรงโน้มถ่วงของอนุภาคควอนตัมในระดับควอนตัมพวกเขาจะสามารถเข้าใจได้ดีขึ้นว่าเหตุใดแรงโน้มถ่วงจึงมีปฏิสัมพันธ์ที่แปลกประหลาดกับอาณาจักรควอนตัม ไฟน์แมนมีความคิดที่จะทดสอบแรงโน้มถ่วงควอนตัมรอบการซ้อนทับควอนตัมหรือแนวคิดที่ว่าอนุภาคมีอยู่ในสถานะที่เป็นไปได้ทั้งหมดก่อนที่คุณจะทำการวัดซึ่ง ณ จุดนั้นมันจะอยู่ในสถานะเดียวเท่านั้น

ไฟย์แมนเชื่อว่าการใช้ควอนตัมพัวพันคุณสามารถรับมวลวางไว้ในสนามโน้มถ่วงและทำให้มันเข้าไปพัวพันกับระดับควอนตัม จากนั้นด้วยการใช้เซ็นเซอร์ที่ปรับแต่งอย่างละเอียดผู้สังเกตการณ์จะสามารถตรวจจับสัญญาณรบกวนของสนามได้ การรบกวนของสนามโน้มถ่วงจะทำให้มวลเข้าสู่ตำแหน่งเฉพาะ สิ่งนี้จะช่วยให้นักวิจัยสามารถตรวจจับและวัดแรงโน้มถ่วงควอนตัม

การทดลองนี้เสนอโดย Feynman เป็นสิ่งที่ทีมนักวิจัยกำลังทำซ้ำและสร้างเนื้อออกมา นักวิจัยจากอ็อกซ์ฟอร์ดกังวลว่าเนื่องจากการทดลองครั้งแรกของไฟน์แมนไม่มีทางวัดความพัวพันของควอนตัมได้โดยตรงพวกเขาจะไม่สามารถเชื่อมโยงกับแรงโน้มถ่วงควอนตัมได้อย่างชัดเจน

ที่เกี่ยวข้อง: 5 ทางเลือกสู่ทฤษฎีบิ๊กแบง

ที่กล่าวว่านักวิจัยได้หาวิธีหาจำนวนมวลสองก้อนและพันกันซึ่งจะช่วยให้ตรวจจับแรงโน้มถ่วงควอนตัมได้อย่างชัดเจน มวลแต่ละตัวจะอยู่ในสภาวะซ้อนทับและเชื่อมต่อกันผ่านการพันทางควอนตัมไปยังสนามแรงโน้มถ่วงควอนตัม

การทดลองกำลังได้รับการพัฒนาและอาจนำไปสู่เส้นทางที่ดียิ่งขึ้นไปสู่ทฤษฎีของทุกสิ่ง อย่างไรก็ตามไม่มีการรับประกันว่าการทดลองจะได้ผลและแรงโน้มถ่วงควอนตัมอาจตรวจจับได้ยากกว่าที่คิดไว้

ทั้งหมดที่กล่าวมานี้การวิจัยที่เข้มข้นยังคงดำเนินต่อไปทั่วโลกเพื่อค้นหาทฤษฎีการทำงานของทุกสิ่งซึ่งจะนำไปสู่ความเข้าใจใหม่อย่างสมบูรณ์ว่าจักรวาลเข้ากันได้อย่างไร