Revolucija u fizici: Novi pristup objedinjavanju teorija!

Revolucija u fizici: Novi pristup objedinjavanju teorija!

Dana 8. ožujka 2025. objavljeno je da je dr. Wolfgang Wieland, fizičar sa Sveučilišta Friedrich-Alexander Erlangen-Nürnberg (FAU), dobio značajna sredstva od Njemačke istraživačke zaklade u sklopu Heisenberg programa. Cilj njegova projekta je razviti novi pristup kombiniranju kvantne i teorije relativnosti u određenim problemskim područjima. Trenutačna otkrića objavljena su u renomiranom časopisu “Classical and Quantum Gravity” i izazivaju veliko zanimanje znanstvene zajednice.

Istraživači su suočeni s temeljnim izazovom: četiri temeljne sile svemira – gravitacija, elektromagnetska interakcija, slaba interakcija i jaka interakcija – još se ne mogu objasniti jedinstvenom teorijom. Dok opća relativnost djeluje kao temeljni model za gravitaciju, kvantna teorija bavi se s ostale tri temeljne sile. Problem nespojivosti dviju teorija poznat je još od 1930-ih, što naglašava hitnost rješenja.

Potreba za ujedinjenjem

Opća relativnost se koristi za izračunavanje ponašanja velikih masa, dok kvantna teorija opisuje najmanje čestice. Potreban je jedinstveni model za razumijevanje fenomena kao što su Veliki prasak i crne rupe. U crnim rupama, gdje je materija skupljena u jednoj točki prema teoriji relativnosti, novo razumijevanje gravitacije postaje neophodno.

Vjeruje se da bi kvantna gravitacija mogla promijeniti koncepte uzročnosti i vremena u ekstremnim uvjetima. U kritičnom okruženju crnih rupa pojmovi “prije” i “poslije” gube svoje značenje. Desetljeća istraživanja dovela su do razvoja koncepata koji nastoje objediniti te teorije. Wielandov pristup prihvaća ideju da prostor i vrijeme nisu kontinuirani, već su sastavljeni od malih dijelova.

Wielandovi inovativni pristupi

Njegov koncept predviđa kvantizirani prostor-vrijeme u kojem postoje fiksni koraci za kretanja i vremenske progresije. Presudnu ulogu u tome imaju Planckove jedinice, posebice Planckova snaga, koja predstavlja izračunljivu gornju granicu snage u svemiru. Prethodna razmatranja sugeriraju da bi snaga mogla postati beskonačno velika, čineći parcijalne matematičke jednadžbe nerješivim. Međutim, Wielandovo istraživanje pokazuje da postoji gornja granica snage u kvantiziranom prostorvremenu, točnije Planckova snaga od 10^53 vata.

Ako su Wielandove teorije valjane, to bi moglo značiti da se snaga gravitacijskih valova također može raščlaniti na kvante. Osim toga, projekt Heisenberg proučava kako gravitacija utječe na kauzalnu strukturu svijeta.

Kvantna gravitacija, koja kao teorija ima za cilj objediniti kvantnu mehaniku s općom teorijom relativnosti, aktivno je polje istraživanja. Proklamirani je cilj da jedinstvena teorija izbjegne formalno beskonačne pojmove i tako učini izračunljivim ekstremne slučajeve poput Velikog praska ili crnih rupa. Različite teorije poput teorije struna i petljaste kvantne gravitacije već se razvijaju u tom kontekstu.[ Wikipedia ] Iako se gravitacija smatra najslabijom od elementarnih sila, ona ima dalekosežne učinke u svemiru.

Wielandov napredak mogao bi biti revolucionaran u razumijevanju temeljnih struktura svemira, koji je još uvijek obavijen mnogim misterijama. Pristup kvantne gravitacije može baciti novo svjetlo na mnoga fizikalna pitanja. Fizičari se nadaju da će se u budućnosti pojaviti koherentna teorija koja ujedinjuje sve poznate sile i otključava tajne kozmosa.