Γιατί κανείς δεν έχει ενοποιήσει τις 4 θεμελιώδεις δυνάμεις; Ποιες είναι οι βασικές διαφορές;

Γιατί κανείς δεν έχει ενοποιήσει τις 4 θεμελιώδεις δυνάμεις; Ποιες είναι οι βασικές διαφορές;
Anonim

Απάντηση:

Οι θεμελιώδεις δυνάμεις δεν έχουν ενοποιηθεί επειδή δεν έχουμε ακόμα μια θεωρία που να μπορεί να το κάνει αυτό.

Εξήγηση:

Η ηλεκτρομαγνητική δύναμη περιγράφει τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ φορτισμένων σωματιδίων. Το φωτόνιο μεσολαβεί στη δύναμη και είναι υπεύθυνο για τη δημιουργία ηλεκτρικών και μαγνητικών πεδίων. Η ηλεκτρική ενέργεια και ο μαγνητισμός θεωρήθηκαν ξεχωριστές δυνάμεις μέχρι ο Maxwell έδειξε ότι ήταν σχετικοί.

Η ασθενής πυρηνική δύναμη είναι υπεύθυνη για τη ραδιενεργό βήτα φθορά. Για παράδειγμα, μπορεί να μετατρέψει ένα νετρόνιο σε ένα πρωτόνιο, ένα ηλεκτρόνιο και ένα ηλεκτρόνιο antineutrino. Η ασθενής πυρηνική δύναμη διαμεσολαβείται από τα μποζόνια W και Z.

Οι ηλεκτρομαγνητικές και οι αδύναμες δυνάμεις έχουν ενοποιηθεί στην ηλεκτροσκοπική δύναμη. Έχει αποδειχθεί ότι σε πολύ υψηλές ενέργειες το φωτόνιο και το μποζόνιο Ζ δεν διακρίνονται. Ήταν η ανακάλυψη των W και Z bosons που επιβεβαίωσαν τη θεωρία electroweak.

Η υπολειμματική ισχυρή πυρηνική δύναμη είναι υπεύθυνη για τη δέσμευση των πρωτονίων και των νετρονίων για να σχηματίσουν έναν ατομικό πυρήνα. Η δύναμη διαμεσολαβείται από γλουτόνες. Η υπολειπόμενη ισχυρή πυρηνική δύναμη είναι στην πραγματικότητα ένα υπολειπόμενο αποτέλεσμα της χρωματικής δύναμης που συνδέει τα κουάρκ με μεσονόνες και βαρυόνια.

Δεν έχουμε ακόμη μια Μεγάλη Ενιαία Θεωρία (GUT), η οποία ενώνει την ηλεκτροσόκκινη δύναμη με την ισχυρή πυρηνική δύναμη. Έχουν υπάρξει αρκετές υποψήφιες θεωρίες της GUT. Απαιτούν την ανακάλυψη νέων σωματιδίων για να επιβεβαιώσουν τις θεωρίες. Ένα πρόβλημα είναι ότι η ενοποίηση θα συμβεί σε πολύ υψηλές ενέργειες που θα απαιτούσαν επιταχυντές σωματιδίων που δεν έχουμε την τεχνολογία για να χτίσουμε.

Οι ηλεκτρομαγνητικές, αδύναμες και ισχυρές δυνάμεις περιγράφονται από τις κβαντικές θεωρίες. Δεν υπάρχει κβαντική θεωρία της βαρύτητας. Στην πραγματικότητα ο Αϊνστάιν έδειξε ότι η βαρύτητα είναι το αποτέλεσμα της καμπυλότητας του τετραδιάστατου χωροχρόνου από τις μάζες.

Η ενοποίηση και των τεσσάρων δυνάμεων απαιτεί μια Θεωρία του Όλα. Αυτό δεν μπορεί να συμβεί μέχρι να έχουμε ένα GUT και να έχουμε μια θεωρία κβαντικής βαρύτητας.