Revoluție în fizică: o nouă abordare pentru unificarea teoriilor!

Revoluție în fizică: o nouă abordare pentru unificarea teoriilor!

Pe 8 martie 2025 a fost anunțat că Dr. Wolfgang Wieland, fizician la Universitatea Friedrich-Alexander Erlangen-Nürnberg (FAU), a primit finanțare semnificativă de la Fundația Germană de Cercetare, ca parte a programului Heisenberg. Scopul proiectului său este de a dezvolta o abordare nouă pentru combinarea teoriei cuantice și a relativității în domenii specifice problemelor. Descoperirile actuale au fost publicate în renumitul jurnal „Classical and Quantum Gravity” și generează un mare interes în comunitatea științifică.

Cercetătorii se confruntă cu o provocare fundamentală: cele patru forțe fundamentale ale universului – gravitația, interacțiunea electromagnetică, interacțiunea slabă și interacțiunea puternică – nu pot fi încă explicate printr-o teorie unificată. În timp ce relativitatea generală acționează ca model fundamental pentru gravitație, teoria cuantică se ocupă de celelalte trei forțe fundamentale. Problema că cele două teorii sunt incompatibile este cunoscută încă din anii 1930, ceea ce subliniază urgența unei soluții.

Nevoia de unificare

Relativitatea generală este folosită pentru a calcula comportamentul maselor mari, în timp ce teoria cuantică descrie cele mai mici particule. Este necesar un model unificat pentru a înțelege fenomene precum Big Bang și găurile negre. În găurile negre, unde materia este adunată la un moment dat conform teoriei relativității, devine necesară o nouă înțelegere a gravitației.

Se crede că gravitația cuantică ar putea schimba conceptele de cauzalitate și timp în condiții extreme. În mediul critic al găurilor negre, termenii „înainte” și „după” își pierd sensul. Decenii de cercetare au dus la dezvoltarea unor concepte care urmăresc să unifice aceste teorii. Abordarea lui Wieland îmbrățișează ideea că spațiul și timpul nu sunt continue, ci sunt alcătuite din porțiuni mici.

Abordările inovatoare ale lui Wieland

Conceptul său are în vedere un spațiu-timp cuantificat în care există pași fixe pentru mișcări și progresii în timp. Unitățile Planck joacă un rol crucial în acest sens, în special puterea Planck, care reprezintă o limită superioară calculabilă pentru puterea din univers. Considerațiile anterioare sugerează că puterea ar putea deveni infinit de mare, făcând ecuațiile matematice parțiale de nerezolvat. Cu toate acestea, cercetările lui Wieland arată că există o limită superioară a puterii într-un spațiu-timp cuantificat, în special puterea Planck de 10^53 wați.

Dacă teoriile lui Wieland sunt valide, ar putea însemna că puterea undelor gravitaționale poate fi de asemenea descompusă în cuante. În plus, Proiectul Heisenberg studiază modul în care gravitația influențează structura cauzală a lumii.

Gravitația cuantică, care, ca teorie, își propune să unifice mecanica cuantică cu relativitatea generală, este un domeniu activ de cercetare. Este un scop declarat ca o teorie unificată să evite termenii formal infiniti și astfel să facă calculabile cazuri extreme precum Big Bang-ul sau găurile negre. Diverse teorii, cum ar fi teoria corzilor și gravitația cuantică în buclă, sunt deja dezvoltate în acest context.[ Wikipedia ] În timp ce gravitația este considerată cea mai slabă dintre forțele elementare, ea are efecte de anvergură în univers.

Progresele lui Wieland ar putea fi inovatoare în înțelegerea structurilor fundamentale ale universului, care este încă învăluit în multe mistere. Abordarea gravitației cuantice poate arunca o lumină nouă asupra multor întrebări fizice. Fizicienii speră că în viitor va apărea o teorie coerentă care să unifice toate forțele cunoscute și să dezvăluie secretele cosmosului.