Revolusjon i fysikk: Ny tilnærming til å forene teorier!

Revolusjon i fysikk: Ny tilnærming til å forene teorier!

8. mars 2025 ble det kunngjort at Dr. Wolfgang Wieland, fysiker ved Friedrich-Alexander Universitetet Erlangen-Nürnberg (FAU), har mottatt betydelige midler fra den tyske forskningsstiftelsen som en del av Heisenberg-programmet. Målet med prosjektet hans er å utvikle en ny tilnærming til å kombinere kvante- og relativitetsteori i spesifikke problemområder. De nåværende funnene ble publisert i det anerkjente tidsskriftet "Classical and Quantum Gravity" og skaper stor interesse i det vitenskapelige samfunnet.

Forskere står overfor en grunnleggende utfordring: de fire grunnleggende kreftene i universet – gravitasjon, elektromagnetisk interaksjon, svak interaksjon og sterk interaksjon – kan ennå ikke forklares med en enhetlig teori. Mens generell relativitet fungerer som den grunnleggende modellen for gravitasjon, tar kvanteteorien for seg de tre andre grunnleggende kreftene. Problemet med at de to teoriene er uforenlige har vært kjent siden 1930-tallet, noe som understreker at det haster med en løsning.

Behovet for forening

Generell relativitetsteori brukes til å beregne oppførselen til store masser, mens kvanteteorien beskriver de minste partiklene. En enhetlig modell er nødvendig for å forstå fenomener som Big Bang og sorte hull. I sorte hull, hvor materie er samlet på et tidspunkt i henhold til relativitetsteorien, blir en ny forståelse av tyngdekraften nødvendig.

Det antas at kvantetyngdekraften kan endre begrepene årsakssammenheng og tid under ekstreme forhold. I det kritiske miljøet med svarte hull mister begrepene "før" og "etter" sin betydning. Tiår med forskning har ført til utvikling av konsepter som søker å forene disse teoriene. Wielands tilnærming omfavner ideen om at rom og tid ikke er sammenhengende, men består av små porsjoner.

Wielands innovative tilnærminger

Konseptet hans ser for seg et kvantisert rom-tid der det er faste trinn for bevegelser og tidsprogresjoner. Planck-enhetene spiller en avgjørende rolle i dette, spesielt Planck-kraften, som representerer en kalkulerbar øvre grense for kraften i universet. Tidligere betraktninger tyder på at kraften kan bli uendelig stor, noe som gjør partielle matematiske ligninger uløselige. Wielands forskning viser imidlertid at det er en øvre grense for kraft i en kvantisert romtid, nærmere bestemt Planck-effekten på 10^53 watt.

Hvis Wielands teorier er gyldige, kan det bety at kraften til gravitasjonsbølger også kan brytes ned til kvanter. I tillegg studerer Heisenberg-prosjektet hvordan tyngdekraften påvirker verdens årsaksstruktur.

Kvantetyngdekraften, som som teori tar sikte på å forene kvantemekanikk med generell relativitetsteori, er et aktivt forskningsfelt. Det er et erklært mål at en enhetlig teori unngår formelt uendelige termer og dermed gjør ekstreme tilfeller som Big Bang eller sorte hull kalkulerbare. Ulike teorier som strengteori og løkkekvantetyngdekraft er allerede under utvikling i denne sammenhengen.[ Wikipedia ] Mens tyngdekraften regnes som den svakeste av de elementære kreftene, har den vidtrekkende effekter i universet.

Wielands fremskritt kan være banebrytende når det gjelder å forstå de grunnleggende strukturene i universet, som fortsatt er innhyllet i mange mysterier. Kvantegravitasjonstilnærmingen kan kaste nytt lys over mange fysiske spørsmål. Fysikere håper at det i fremtiden vil dukke opp en sammenhengende teori som forener alle kjente krefter og låser opp kosmos hemmeligheter.