Revolúcia vo fyzike: Nový prístup k zjednoteniu teórií!

Revolúcia vo fyzike: Nový prístup k zjednoteniu teórií!

Dňa 8. marca 2025 bolo oznámené, že Dr. Wolfgang Wieland, fyzik na Univerzite Friedricha-Alexandra Erlangen-Norimberk (FAU), získal významné finančné prostriedky od Nemeckej výskumnej nadácie ako súčasť programu Heisenberg. Cieľom jeho projektu je vyvinúť nový prístup ku kombinovaniu kvantovej a teórie relativity v špecifických problémových oblastiach. Aktuálne zistenia boli publikované v renomovanom časopise „Classical and Quantum Gravity“ a vyvolávajú veľký záujem vo vedeckej komunite.

Výskumníci čelia zásadnej výzve: štyri základné sily vesmíru – gravitáciu, elektromagnetickú interakciu, slabú interakciu a silnú interakciu – zatiaľ nemožno vysvetliť jednotnou teóriou. Zatiaľ čo všeobecná relativita funguje ako základný model pre gravitáciu, kvantová teória sa zaoberá ďalšími tromi základnými silami. Problém, že tieto dve teórie sú nezlučiteľné, je známy už od 30. rokov 20. storočia, čo podčiarkuje naliehavosť riešenia.

Potreba zjednotenia

Všeobecná relativita sa používa na výpočet správania veľkých hmotností, zatiaľ čo kvantová teória popisuje najmenšie častice. Na pochopenie javov ako Veľký tresk a čierne diery je potrebný jednotný model. V čiernych dierach, kde sa hmota zhromažďuje v jednom bode podľa teórie relativity, je potrebné nové chápanie gravitácie.

Verí sa, že kvantová gravitácia by mohla v extrémnych podmienkach zmeniť koncepty kauzality a času. V kritickom prostredí čiernych dier strácajú pojmy „pred“ a „po“ svoj význam. Desaťročia výskumu viedli k vývoju konceptov, ktoré sa snažia tieto teórie zjednotiť. Wielandov prístup zahŕňa myšlienku, že priestor a čas nie sú spojité, ale pozostávajú z malých častí.

Inovatívne prístupy spoločnosti Wieland

Jeho koncepcia počíta s kvantovaným časopriestorom, v ktorom sú fixné kroky pre pohyby a časové priebehy. Rozhodujúcu úlohu v tom zohrávajú Planckove jednotky, najmä Planckova sila, ktorá predstavuje vypočítateľnú hornú hranicu sily vo vesmíre. Predchádzajúce úvahy naznačujú, že moc by sa mohla stať nekonečne veľkou, čím by sa parciálne matematické rovnice stali neriešiteľnými. Wielandov výskum však ukazuje, že v kvantovanom časopriestore existuje horná hranica výkonu, konkrétne Planckov výkon 10^53 wattov.

Ak platia Wielandove teórie, mohlo by to znamenať, že sila gravitačných vĺn sa dá rozložiť aj na kvantá. Okrem toho projekt Heisenberg študuje, ako gravitácia ovplyvňuje kauzálnu štruktúru sveta.

Kvantová gravitácia, ktorej cieľom je ako teória zjednotiť kvantovú mechaniku so všeobecnou teóriou relativity, je aktívna oblasť výskumu. Deklarovaným cieľom je, že jednotná teória sa vyhýba formálne nekonečným pojmom a robí tak vypočítateľné extrémne prípady ako Veľký tresk alebo čierne diery. V tejto súvislosti sa už rozvíjajú rôzne teórie ako teória strún a slučková kvantová gravitácia.[ Wikipedia ] Hoci sa gravitácia považuje za najslabšiu zo základných síl, vo vesmíre má ďalekosiahle účinky.

Wielandove pokroky by mohli byť prelomové v pochopení základných štruktúr vesmíru, ktorý je stále zahalený mnohými záhadami. Prístup kvantovej gravitácie môže vrhnúť nové svetlo na mnohé fyzikálne otázky. Fyzici dúfajú, že v budúcnosti vznikne súvislá teória, ktorá zjednotí všetky známe sily a odomkne tajomstvá kozmu.