統一理論の検索がアインシュタインを死ぬ日にどのように困惑させたか
グレン-マッキーによる会話
アルバート-アインシュタインが相対性理論の一般理論を完全に記述した最初の論文を提出してから、今月はちょうど100年になります。 それは息をのむようで革命的でした。簡単に言えば、重力は時空の幾何学的性質であり、曲線を描くことができます。
簡単に言えば、重力は時空の幾何学的性質であり、曲線を描く ガラスの底からニュートンの世界を見るようなものでした。一般相対性理論はアインシュタインの場の方程式に基づいており、時空の四次元記述の幾何学とその時空に含まれるエネルギー運動量との関係を記述する。
時空の曲率は質量によって引き起こされ、質量が多いほど時空が湾曲します。
時空の曲率は質量によって引き起こされます。
時空の曲 この曲率は、光の伝播における偏向または遅延を誘発する可能性がある。家の近くでさえ、私たちの太陽は、星が行くほど巨大ではありませんが、その近くの光の道を変えます。
ニュートンの理論は0の光の偏向を予測する。太陽の四肢に875秒の弧があり、相対性理論は1.75秒の弧の偏向を予測した。 背景の星場の皆既日食中の観測は、アインシュタインの値を確認しました。アインシュタインは、一般相対性理論の彼の仕事の直後に死亡していたが、彼はまだ今まで住んでいた最大の物理学者、そしておそらく最大の科学者しかし、彼は1955年に彼の死まで多くの問題に取り組み続けながら、彼は定期的に一つの特定の領域で失敗していると説明されています: 統一体の理論。1920年代から、アインシュタインは一般相対性理論と電磁気学を融合させ、存在することが知られている唯一の二つの力を表す統一理論を開発しようとしました。
このような理論は、すべての力が仲介され、すべての粒子の特性（当時は電子と陽子のみであり、中性子は1932年まで発見されていなかった）を推定する
クエストの他のプレイヤーが登場しました。 Theodor Kaluzaは、時空が5次元であれば、4次元は一般相対性理論を反映し、1つは電磁気学を表すことができることを示しました。 1920年代半ばの急成長する量子の世界では、Oskar Kleinは、量子力学的解釈を提供する意味で、Kaluzaの5次元をコンパクトに縮小しました。それは彼の原因を助けることができれば、アインシュタインは他の仕事に描きました。
彼は一般相対性理論の成功した数学的基礎への変化を見た。 彼は量子力学をサポートしていないことが広く報告されていますが、それを促進しました（それを受けましたか？）は、最終的な統一理論の派生物である。ある意味では、彼の数学的な焦点は、量子力学のような物理学における進行中の主要な発見の彼の受け入れを妨げました。 重力と電磁気学に加えて2つの新しい力、すなわち強い核力と弱い核力の発見は、彼の2つの力だけに基づいた統一された場の仕事を達成不可能にした。
原子核中の陽子と中性子は、強い引力によって一緒に保持されなければならなかった。 中間子、強い核力のための粒子を運ぶ力は、1947年に実験的に発見されました。 エンリコ・フェルミは1933年に、陽子と中性子の間の放射性核変換であるベータ崩壊を説明しようとした。 それは弱い核力に関連していた。最終的にシェルドン-グラスショー、スティーブン-ワインバーグ、アブドゥス-サラムは1968年に電磁気学と弱い核力の統一理論を発表した。 彼らの電弱理論は、1980年代に発見された弱い力キャリア粒子–WボソンとZボソン–を仮定していた。私たちは今、重力以外のすべての力は、現象にいくつかの違いがあるにもかかわらず、数学的に関連していることを知っています。
統一された分野での今日の努力
最後の三十年にわたって統一への主要な経路は、弦理論でした。 弦理論の二つの形式は、それぞれ十と二十一次元を持っています。 奇妙な並列では、弦理論における多くの次元の小型化またはコンパクト化は、クラインによる5次元の定量化に相当する現代のものです。
予測力はほとんどなく、多元宇宙との関係を攻撃する批評家にもかかわらず、統一理論に向けた他の分野は弦理論ほど実りあるものではない。
三十年間、統一された理論はアインシュタインの価値ある相手を証明しました。 彼はプリンストン病院で彼の最後から二番目の日にもそれに取り組んだ。 J.ロバート*オッペンハイマーは、後にお世辞の両方だった、
彼の人生のすべての終わりの間に、アインシュタインは良いことをしませんでした。 彼は知識の統一を実現するために実験に背を向けた。もちろん、私は若いアインシュタインになりたいと思っていたでしょう。
…そして嫉妬深い、
もちろん、私は若いアインシュタインになりたいと思っていたでしょう。 これは言うまでもありません。
コンセンサスが存在するようです：後年、アインシュタインは、関連する発見に免疫数学blinkersで働いて、調査の彼の方法を変更することができません。James Joyceが書いたように：
天才の男は間違いをしません。 彼の誤りは意欲的であり、発見のポータルです。失敗と間違いは厳しい言葉です。
失敗と間違いは厳しい言葉です。
彼らは多くの場合、発見の前駆体です。 統一されたフィールドは、様々な理由のためにアインシュタインの宿敵でした。 それにもかかわらず、多くの人が彼の初期の天才を羨ましく思っていました、そして、私たちは特にこの最大の物理革命の100周年でこれに焦点を当てるべきです。