Revoluce ve fyzice: Nový přístup ke sjednocení teorií!

Revoluce ve fyzice: Nový přístup ke sjednocení teorií!

8. března 2025 bylo oznámeno, že Dr. Wolfgang Wieland, fyzik na Univerzitě Friedricha-Alexandera Erlangen-Norimberk (FAU), obdržel významné finanční prostředky od Německé výzkumné nadace v rámci programu Heisenberg. Cílem jeho projektu je vyvinout nový přístup ke kombinaci kvantové a teorie relativity v konkrétních problémových oblastech. Aktuální poznatky byly publikovány v renomovaném časopise „Classical and Quantum Gravity“ a vyvolávají velký zájem ve vědecké komunitě.

Výzkumníci stojí před zásadní výzvou: čtyři základní síly vesmíru – gravitace, elektromagnetická interakce, slabá interakce a silná interakce – zatím nelze vysvětlit jednotnou teorií. Zatímco obecná teorie relativity funguje jako základní model gravitace, kvantová teorie se zabývá dalšími třemi základními silami. Problém, že tyto dvě teorie nejsou kompatibilní, je znám již od 30. let 20. století, což podtrhuje naléhavost řešení.

Potřeba sjednocení

Obecná teorie relativity se používá k výpočtu chování velkých hmot, zatímco kvantová teorie popisuje nejmenší částice. K pochopení jevů, jako je Velký třesk a černé díry, je zapotřebí jednotný model. V černých dírách, kde je hmota shromážděna v jednom bodě podle teorie relativity, je nutné nové chápání gravitace.

Předpokládá se, že kvantová gravitace by mohla za extrémních podmínek změnit koncepty kauzality a času. V kritickém prostředí černých děr ztrácejí pojmy „před“ a „po“ svůj význam. Desítky let výzkumu vedly k vývoji konceptů, které se snaží tyto teorie sjednotit. Wielandův přístup zahrnuje myšlenku, že prostor a čas nejsou spojité, ale jsou tvořeny malými částmi.

Inovativní přístupy Wieland

Jeho koncept počítá s kvantovaným časoprostorem, ve kterém jsou pevně dané kroky pro pohyby a průběhy času. Zásadní roli v tom hrají Planckovy jednotky, zejména Planckova síla, která představuje vypočítatelnou horní hranici síly ve vesmíru. Předchozí úvahy naznačují, že výkon by mohl být nekonečně velký, takže parciální matematické rovnice jsou neřešitelné. Wielandův výzkum však ukazuje, že v kvantovaném časoprostoru existuje horní hranice výkonu, konkrétně Planckův výkon 10^53 wattů.

Pokud jsou Wielandovy teorie platné, mohlo by to znamenat, že sílu gravitačních vln lze také rozložit na kvanta. Kromě toho projekt Heisenberg studuje, jak gravitace ovlivňuje kauzální strukturu světa.

Aktivním polem výzkumu je kvantová gravitace, která si jako teorie klade za cíl sjednotit kvantovou mechaniku s obecnou relativitou. Je deklarovaným cílem, že se jednotná teorie vyhýbá formálně nekonečným pojmům a činí tak extrémní případy, jako je Velký třesk nebo černé díry, vypočítatelné. V této souvislosti se již vyvíjejí různé teorie, jako je teorie strun a smyčková kvantová gravitace. Wikipedie ] Zatímco gravitace je považována za nejslabší z elementárních sil, má ve vesmíru dalekosáhlé účinky.

Wielandovy pokroky by mohly být průlomové v pochopení základních struktur vesmíru, který je stále zahalen mnoha záhadami. Přístup kvantové gravitace může vrhnout nové světlo na mnoho fyzikálních otázek. Fyzici doufají, že v budoucnu vznikne ucelená teorie, která sjednotí všechny známé síly a odemkne tajemství kosmu.