Albert Einstein Vad är enhetlig fältteori?

Albert Einstein myntade uttrycket "Unified Field Theory", som beskriver alla försök att förena de grundläggande krafterna i fysik mellan elementära partiklar i en enda teoretisk ram. Einstein tillbringade den senare delen av sitt liv på att leta efter en sådan enhetlig fältteori, men lyckades inte.

Krafter som har förenats

Tidigare har till synes olika interaktionsfält (eller "krafter", i mindre exakta termer) förenats tillsammans. James Clerk Maxwell förenade framgångsrikt elektricitet och magnetism till elektromagnetism på 1800-talet. Fältet kvantelektrodynamik på 1940-talet översatte framgångsrikt Maxwells elektromagnetism till kvantmekanikens termer och matematik.

På 1960- och 1970-talet förenade fysiker framgångsrikt den starka kärnkraftsinteraktionen och de svaga kärnkraftsinteraktioner tillsammans med kvantelektrodynamik för att bilda kvantfysikens standardmodell.

Det aktuella problemet

Det aktuella problemet med en helt enhetlig fältteori är att hitta ett sätt att införliva tyngdkraften (vilket förklaras under Einsteins teori om allmän relativitet) med standardmodellen som beskriver kvantmekanisk karaktär hos de andra tre grundläggande interaktionerna. Rymdtidens krökning som är grundläggande för den allmänna relativiteten leder till svårigheter i kvantfysikrepresentationerna av standardmodellen.

Olika teorier

Några specifika teorier som försöker förena kvantfysik med allmän relativitet inkluderar:

• Quantum Gravity
• Stringteori / Superstring Theory / M-Theory
• Loop Quantum Gravity
• Teorin om allt
• supersymmetri

Unified field theory är mycket teoretiskt, och hittills finns det inga absoluta bevis för att det är möjligt att förena tyngdkraften med de andra krafterna. Historien har visat att andra krafter kan kombineras, och många fysiker är villiga att ägna sina liv, karriärer och rykte åt försöket att visa att också tyngdkraften kan uttryckas kvantmekaniskt. Konsekvenserna av en sådan upptäckt kan naturligtvis inte helt kännas förrän en livskraftig teori har bevisats genom experimentella bevis.