Articles

Hogy a keresést egy egységes elmélet zavarba Einstein, hogy a haldokló nap

November 30, 2015

által Glen Mackie , A Beszélgetés

Az első része Einstein meghatározó GTR papír: Feldgleichungen der Gravitáció (A Mező Egyenletek a Gravitáció) Hitel: Preussische Akademie der Wissenschaften, Sitzungsberichte, 1915

Ez a hónap pontosan 100 évet jelent, mióta Albert Einstein benyújtotta az első tanulmányt, amely teljes mértékben leírja a relativitáselmélet általános elméletét. Mind lélegzetelállító, mind forradalmi volt.

egyszerűen kijelentve, a gravitáció a téridő geometriai tulajdonsága, amely hajlítható. Olyan volt, mintha Newton világát néznénk egy pohár fenekén keresztül.

az általános relativitáselmélet Einstein téregyenletein alapul, amelyek leírják a téridő négydimenziós leírásának geometriáját, valamint az abban a téridőben található energia-lendületet.

A téridő görbületét a tömeg okozza; minél nagyobb a tömeg, annál nagyobb a téridő. Ez a görbület alakváltozást vagy késleltetést okozhat a fény terjedésében.

még az otthon közelében is, napunk – nem olyan hatalmas, mint a csillagok – megváltoztatja a fény útját. Newton elmélete 0 fény eltérítését jósolja.875 másodperc ív a nap végén, míg a relativitáselmélet 1,75 másodperc ív eltérést jósolt. Megfigyelések során teljes napfogyatkozás háttér csillag mezők megerősítette Einsteins érték.

még akkor is, ha Einstein röviddel az általános relativitáselmélet munkája után meghalt, ma is sokan tekintik a valaha élt legnagyobb fizikusnak, sőt talán a legnagyobb tudósnak.

egy egységes mezőelmélet felé

azonban, miközben 1955-ös haláláig számos problémával foglalkozott, rendszeresen úgy írják le, hogy egy adott területen kudarcot vallott: az egységes mezőelmélet.

Az 1920-as évektől Einstein egy olyan egységes elméletet próbált kifejleszteni, amely az Általános relativitást és az elektromágnesességet ötvözte, és az egyetlen létező erőt képviselte.

egy ilyen elmélet egyetlen mezőt írna le, amelyben minden erő közvetít, és az összes részecske tulajdonságai – amelyek akkoriban csak elektronok és protonok voltak, a neutron pedig 1932 – ig nem fedezték fel-levezethetők.

megjelentek a küldetés többi szereplője. Theodor Kaluza kimutatta, hogy ha a téridőnek öt dimenziója van, akkor négy dimenzió tükrözheti az Általános relativitást, az egyik pedig az elektromágnesességet. Az 1920-as évek közepén növekvő kvantumvilágban Oskar Klein a Kaluza 5. dimenzióját kompakt méretűre zsugorította, olyan értelemben, amely kvantummechanikai értelmezést kínál.

Einstein más munkát végzett, ha ez segíthet az ügyén. Még az általános relativitáselmélet sikeres matematikai alapjainak variációit is megvizsgálta. Széles körben jelentették, hogy nem támogatta a kvantummechanikát ,hanem támogatta (szenvedett?) egy esetleges egységes elmélet származéka.

Strong developments

oly módon, a matematikai fókusz akadályozta elfogadását folyamatos, nagy felfedezések a fizika, mint a kvantummechanika. A gravitáció és az elektromágnesesség mellett két új erő felfedezése – az erős és gyenge nukleáris erők – szintén elérhetetlenné tette egy egységes, csak két erőre épülő mező kialakítását.

az atommagokban lévő protonokat és neutronokat erős vonzó erővel kellett összetartani. A mezonokat, az erős nukleáris erő részecskéit hordozó erőt kísérletileg fedezték fel 1947-ben. Enrico Fermi 1933-ban megpróbálta megmagyarázni a béta-bomlást, ami a protonok és a neutronok közötti radioaktív transzmutáció volt. Ez egy gyenge nukleáris erőhöz kapcsolódott.

végül Sheldon Glashow, Steven Weinberg és Abdus Salam 1968-ban bejelentették az elektromágnesesség és a gyenge nukleáris erő egységes elméletét. Elektroweak elméletük a gyenge erőhordozó részecskéket – W és Z-bozonokat-feltételezte, amelyeket az 1980-as években fedeztek fel.

most már tudjuk,hogy a gravitáció kivételével minden erő matematikailag kapcsolódik, bár a jelenségek bizonyos különbségeivel.

A mai erőfeszítések egy egységes területen

az egyesítés fő útja az elmúlt három évtizedben stringelmélet volt. A húrelmélet két formája tíz, illetve huszonegy dimenzióval rendelkezik. Furcsa párhuzamban, a sok dimenzió miniatürizálása vagy tömörítése a húrelméletben a Klein 5.dimenziójának kvantifikációjának modern megfelelője.

annak ellenére, hogy kevés a prediktív erő, és a kritikusok megtámadják a multiverzumhoz való viszonyát, az egyesítési elmélet felé egyetlen más terület sem tűnik olyan gyümölcsözőnek, mint a húrelmélet.

harminc éven át egy egységes elmélet bizonyult méltó ellenfele Einstein. Még az utolsó előtti napján is dolgozott a Princeton kórházban. J. Robert Oppenheimer később mindketten unflattering,

élete végéig, Einstein nem volt jó. Hátat fordított a kísérleteknek, hogy felismerje a tudás egységét.

… és irigy,

természetesen szerettem volna a fiatal Einstein lenni. Ez magától értetődik.

úgy tűnik, konszenzus létezik: a későbbi években Einstein matematikai blinkerekkel dolgozott, immunis a releváns felfedezésekre, és nem tudta megváltoztatni vizsgálati módszerét.

ahogy James Joyce írta:

a zseniális ember nem hibázik. Hibái akaratosak, és a felfedezés kapui.

a kudarc és a hiba kemény szavak. Gyakran a felfedezés előfutárai. Az egységes mező Einstein nemezise volt különböző okok miatt. Ennek ellenére sokan irigyelték a korai zsenialitását, és erre kell összpontosítanunk, különösen a legnagyobb fizikai forradalom centenáriumi évében.

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöltük