Yuav ua li cas yog tias ... peb daws teeb meem hauv physics. Txhua yam yog tos rau txoj kev xav uas tsis muaj dab tsi tuaj yeem tuaj

Dab tsi yuav muab peb cov lus teb rau cov lus tsis meej xws li cov teeb meem tsaus ntuj thiab lub zog tsaus ntuj, qhov paub tsis meej ntawm qhov pib ntawm Lub Ntiaj Teb, qhov xwm ntawm lub ntiajteb txawj nqus, qhov zoo ntawm qhov teeb meem ntawm antimatter, kev coj ntawm lub sijhawm, kev sib koom ua ke ntawm lub ntiajteb txawj nqus nrog lwm yam kev sib cuam tshuam ntawm lub cev. , kev sib koom ua ke zoo ntawm cov rog ntawm qhov xwm txheej rau hauv ib qho yooj yim, mus txog qhov kev xav ntawm txhua yam?

Raws li Einstein thiab ntau lwm cov physicists niaj hnub no, lub hom phiaj ntawm physics yog precisely los tsim ib txoj kev xav ntawm txhua yam (TV). Txawm li cas los xij, lub tswv yim ntawm qhov kev xav no tsis yog qhov tsis meej. Paub tias txoj kev xav ntawm txhua yam, ToE yog qhov kev xav ntawm lub cev kev xav uas piav qhia txhua yam lub cev tshwm sim thiab tso cai rau koj los twv seb qhov tshwm sim ntawm ib qho kev sim. Niaj hnub no, cov kab lus no feem ntau siv los piav txog kev xav uas sim ua kom muaj kev sib txuas nrog general txoj kev xav ntawm kev sib raug zoo. Txog tam sim no, tsis muaj ib qho ntawm cov kev xav no tau txais kev pom zoo los ntawm kev sim.

Tam sim no, txoj kev xav zoo tshaj plaws uas thov ua TW yog ua raws li txoj cai holographic. 11-dimensional M-kev xav. Nws tseem tsis tau tsim thiab raug txiav txim siab los ntawm ntau tus los ua ib qho kev taw qhia ntawm txoj kev loj hlob es tsis yog qhov kev xav tiag tiag.

Ntau tus kws tshawb fawb tsis ntseeg tias ib yam dab tsi zoo li "txoj kev xav ntawm txhua yam" yog qhov ua tau, thiab hauv kev nkag siab yooj yim tshaj plaws, raws li kev xav. Kurt Gödel's theorem hais tias ib qho kev sib txuas lus yooj yim txaus yog qhov tsis sib haum xeeb (ib qho tuaj yeem ua pov thawj ib kab lus thiab nws qhov kev tsis sib haum xeeb hauv nws) lossis tsis tiav (muaj cov kab lus tsis tseeb uas tsis tuaj yeem ua pov thawj). Stanley Jackie tau hais hauv xyoo 1966 tias TW yuav tsum yog txoj kev xav ua lej thiab sib koom ua ke, yog li nws yuav ua tsis tiav.

Muaj qhov tshwj xeeb, thawj thiab kev xav ntawm txoj kev xav ntawm txhua yam. holographic hypothesis (1), hloov txoj haujlwm mus rau ib qho kev npaj sib txawv me ntsis. Lub physics ntawm qhov dub zoo li qhia tau tias peb lub ntiaj teb tsis yog qhov peb lub siab xav qhia peb. Qhov tseeb uas nyob ib puag ncig peb tuaj yeem yog hologram, i.e. projection ntawm ob-dimensional dav hlau. Qhov no kuj siv tau rau Gödel lub theorem nws tus kheej. Tab sis puas yog ib txoj kev xav ntawm txhua yam daws txhua yam teeb meem, nws puas tso cai rau peb tawm tsam cov kev sib tw ntawm kev vam meej?

Piav txog lub qab ntuj khwb. Tab sis lub qab ntuj khwb yog dab tsi?

Tam sim no peb muaj ob lub ntsiab lus tseem ceeb uas piav qhia yuav luag txhua qhov tshwm sim ntawm lub cev: Einstein txoj kev xav ntawm lub ntiajteb txawj nqus (general relativity) i. Thawj piav qhia zoo txog kev txav ntawm cov khoom macro, los ntawm cov pob ncaws pob mus rau galaxies. Nws paub ntau txog atoms thiab subatomic hais. Qhov teeb meem yog qhov ntawd ob txoj kev xav no piav txog peb lub ntiaj teb nyob rau hauv txoj kev sib txawv kiag li. Hauv quantum mechanics, cov xwm txheej tshwm sim tawm tsam keeb kwm yav dhau. lub sij hawm - thaum w yog hloov tau. Yuav ua li cas quantum txoj kev xav ntawm curved space-time zoo li? Peb tsis paub.

Thawj qhov kev sim ua kom muaj kev sib koom ua ke ntawm txhua yam tshwm sim sai tom qab kev tshaj tawm general txoj kev xav ntawm kev sib raug zooua ntej peb nkag siab txog cov kev cai lij choj uas tswj hwm nuclear rog. Cov tswvyim no, hu ua Kaluzi-Klein txoj kev xav, nrhiav kom muab lub ntiajteb txawj nqus nrog electromagnetism.

Tau ntau xyoo lawm, txoj hlua txoj hlua, uas sawv cev rau qhov teeb meem uas tau tsim los ntawm me me vibrating hlua los yog zog voj, yog suav tias yog qhov zoo tshaj plaws rau kev tsim unified theory ntawm physics. Txawm li cas los xij, qee cov physicists nyiam kcable-stayed voj gravitynyob rau hauv uas qhov chaw sab nrauv nws tus kheej yog ua los ntawm me me loops. Txawm li cas los xij, tsis muaj txoj hlua txoj kev xav lossis lub voj quantum lub ntiajteb txawj nqus tau raug sim ua pov thawj.

Grand unification theories (GUTs), combining quantum chromodynamics and theory of electroweak interactions, sawv cev rau qhov muaj zog, tsis muaj zog thiab electromagnetic cuam tshuam raws li kev tshwm sim ntawm ib qho kev sib koom ua ke. Txawm li cas los xij, tsis muaj ib qho kev sib koom ua ke loj tshaj plaws yav dhau los tau txais kev pom zoo sim. Ib qho tshwj xeeb ntawm kev sib koom ua ke loj tshaj plaws yog qhov kev kwv yees ntawm kev lwj ntawm cov proton. Cov txheej txheem no tseem tsis tau pom dua. Nws ua raws los ntawm qhov no hais tias lub neej ntawm proton yuav tsum yog tsawg kawg yog 1032 xyoo.

Tus Qauv Qauv Xyoo 1968 tau sib koom ua ke ntawm cov muaj zog, tsis muaj zog, thiab hluav taws xob hluav taws xob nyob rau hauv ib lub kaus loj. Tag nrho cov hais thiab lawv cov kev sib cuam tshuam tau raug txiav txim siab, thiab ntau qhov kev kwv yees tshiab tau ua tiav, suav nrog ib qho kev sib koom ua ke loj. Thaum lub zog siab, ntawm qhov kev txiav txim ntawm 100 GeV (lub zog yuav tsum tau ua kom nrawm dua ib qho hluav taws xob mus rau qhov muaj peev xwm ntawm 100 billion volts), kev sib koom ua ke ntawm cov hluav taws xob thiab lub zog tsis muaj zog yuav rov qab los.

Lub hav zoov ntawm cov tshiab tau kwv yees, thiab nrog kev tshawb pom ntawm W thiab Z bosons hauv 1983, cov kev kwv yees tau lees paub. Plaub lub zog tseem ceeb raug txo kom peb. Lub tswv yim tom qab kev sib koom ua ke yog tias tag nrho peb lub zog ntawm Tus Qauv Qauv, thiab tej zaum txawm tias lub zog siab dua ntawm lub ntiajteb txawj nqus, tau ua ke rau hauv ib qho qauv.

2. Cov kab zauv Langrange piav txog tus qauv qauv, muab faib ua tsib yam.

Qee tus tau hais tias txawm tias muaj zog ntau dua, tej zaum nyob ib puag ncig Planck nplai, lub ntiajteb txawj nqus kuj yuav ua ke. Qhov no yog ib qho ntawm cov kev txhawb siab tseem ceeb ntawm txoj hlua txoj kev xav. Dab tsi yog qhov nthuav heev ntawm cov tswv yim no yog tias yog peb xav tau kev sib koom ua ke, peb yuav tsum rov ua kom muaj kev sib haum xeeb ntawm lub zog siab dua. Thiab yog tias lawv tau tawg tam sim no, nws ua rau qee yam pom tau, cov khoom tshiab thiab kev cuam tshuam tshiab.

Lub Lagrangian ntawm Tus Qauv Qauv yog tib qho kev sib npaug piav txog cov khoom i kev cuam tshuam ntawm Standard Model (2). Nws muaj tsib qhov kev ywj pheej: hais txog gluons hauv thaj tsam 1 ntawm qhov sib npaug, tsis muaj zog bosons hauv ntu cim nrog ob, cim nrog peb, yog cov lus piav qhia txog lej ntawm qhov teeb meem cuam tshuam nrog lub zog tsis muaj zog thiab Higgs teb, dab dab uas rho tawm. qhov tshaj ntawm Higgs teb nyob rau hauv qhov chaw ntawm plaub, thiab tus ntsuj plig piav nyob rau hauv tsib Fadeev-Popovuas cuam tshuam rau redundancy ntawm kev sib cuam tshuam tsis muaj zog. Neutrino pawg tsis suav nrog.

Txawm hais tias qauv qauv peb tuaj yeem sau nws ua ib qho kev sib npaug, nws tsis yog qhov sib npaug ntawm qhov kev nkag siab tias muaj ntau qhov sib cais, kev ywj pheej uas tswj hwm ntau yam ntawm lub ntiaj teb. Kev sib cais ntawm tus qauv qauv tsis cuam tshuam nrog ib leeg, vim tias cov xim xim tsis cuam tshuam rau cov khoom siv hluav taws xob thiab kev sib txuam tsis muaj zog, thiab cov lus nug tseem tsis tau teb yog vim li cas kev sib cuam tshuam yuav tsum tshwm sim, piv txwv li, CP ua txhaum kev sib cuam tshuam, tsis ua haujlwm. coj qhov chaw.

Thaum cov symmetries rov qab (ntawm lub ncov ntawm lub peev xwm), kev sib koom ua ke tshwm sim. Txawm li cas los xij, qhov sib xyaw ua ke ntawm qhov hauv qab yog zoo ib yam nrog lub ntiaj teb peb muaj niaj hnub no, nrog rau cov khoom tshiab ntawm cov khoom loj. Yog li dab tsi "tawm ntawm txhua yam" yuav tsum yog qhov kev xav no? Ib qho yog, i.e. lub ntiaj teb asymmetric tiag tiag, lossis ib qho thiab sib luag, tab sis thaum kawg tsis yog qhov peb tab tom cuam tshuam nrog.

Kev dag ntxias kev zoo nkauj ntawm "ua tiav" qauv

Lars English, nyob rau hauv The No Theory of Everything, cam hais tias tsis muaj ib txoj cai uas yuav ua tau muab kev sib raug zoo dav dav nrog quantum mechanicsvim tias qhov tseeb ntawm qib quantum tsis tas yuav muaj tseeb ntawm qib ntawm lub ntiajteb txawj nqus. Thiab qhov loj thiab ntau txoj hauv kev, qhov ntau nws txawv ntawm nws cov ntsiab lus. "Lub ntsiab lus tsis yog tias cov kev cai ntawm lub ntiajteb txawj nqus tsis sib haum xeeb quantum mechanics, tab sis lawv tsis tuaj yeem muab tau los ntawm quantum physics," nws sau.

Txhua yam kev tshawb fawb, txhob txwm los tsis yog, yog nyob ntawm qhov chaw ntawm lawv lub neej. Lub hom phiaj kev cai lij chojuas ua rau muaj kev sib koom ua ke ntawm cov ntsiab lus ntawm lub cev postulates piav qhia tus cwj pwm ntawm lub ntiaj teb lub cev thiab txhua yam hauv nws. Tau kawg, qhov kev xav no tsis suav nrog kev piav qhia lossis kev piav qhia ntawm txhua yam uas muaj, tab sis, feem ntau, nws piav qhia tag nrho cov txheej txheem ntawm lub cev uas muaj tseeb. Raws li txoj cai, ib qho txiaj ntsig tam sim ntawd ntawm kev nkag siab ntawm TW yuav tsum tsis txhob sim cov kev sim uas qhov kev xav tau kwv yees cov txiaj ntsig tsis zoo.

Feem ntau physicists yuav tsum tsis txhob tshawb fawb thiab ua kev qhia ua neej, tsis yog tshawb fawb. Txawm li cas los xij, cov pej xeem tej zaum tsis quav ntsej seb lub zog ntawm lub ntiajteb txawj nqus tuaj yeem piav qhia txog qhov curvature ntawm spacetime.

Tau kawg, muaj lwm qhov ua tau - Lub Ntiaj Teb tsuas yog yuav tsis koom ua ke. Cov symmetries uas peb tau tuaj txog tsuas yog peb tus kheej tsim lej thiab tsis piav txog lub ntiaj teb lub cev.

Nyob rau hauv ib tsab xov xwm siab tshaj plaws rau Nautil.Us, Sabine Hossenfelder (3), tus kws tshawb fawb ntawm Frankfurt Institute for Advanced Study, tau soj ntsuam tias "tag nrho lub tswv yim ntawm ib txoj kev xav ntawm txhua yam yog raws li kev xav tsis thoob." “Qhov no tsis yog lub tswv yim zoo tshaj plaws rau kev tsim cov kev tshawb fawb tshawb fawb. (…) Kev cia siab rau kev zoo nkauj hauv kev txhim kho txoj kev xav tau ua haujlwm tsis zoo. " Hauv nws txoj kev xav, tsis muaj laj thawj rau qhov xwm txheej yuav piav qhia los ntawm kev xav ntawm txhua yam. Thaum peb xav tau quantum txoj kev xav ntawm lub ntiajteb txawj nqus kom tsis txhob muaj qhov tsis sib haum xeeb hauv cov cai ntawm cov xwm txheej, cov rog hauv Cov Qauv Qauv tsis tas yuav tsum muaj kev sib koom ua ke thiab tsis tas yuav muaj kev sib koom ua ke nrog lub ntiajteb txawj nqus. Nws yuav zoo, yog, tab sis nws tsis tsim nyog. Tus qauv qauv ua haujlwm zoo yam tsis muaj kev sib koom ua ke, tus kws tshawb fawb hais txog. Qhov tseeb tsis quav ntsej qhov kws physicists xav tias yog lej zoo nkauj, Ms. Hossenfelder hais tias npau taws. Nyob rau hauv physics, breakthroughs nyob rau hauv theoretical txoj kev loj hlob yog txuam nrog kev daws teeb meem ntawm lej inconsistencies, thiab tsis yog nrog zoo nkauj thiab "tiav" qauv.

Txawm hais tias cov lus qhuab qhia tsis zoo no, cov tswv yim tshiab rau ib txoj kev xav ntawm txhua yam tau muab tso tseg tas li, xws li Garrett Lisi's The Exceptionally Simple Theory of Everything, luam tawm xyoo 2007. Nws muaj qhov tshwj xeeb uas Prof. Hossenfelder yog qhov zoo nkauj thiab tuaj yeem pom zoo nkauj nrog kev pom zoo (4). Qhov kev xav no, hu ua E8, thov tias tus yuam sij rau kev nkag siab lub ntiaj teb yog lej khoom nyob rau hauv daim ntawv ntawm ib tug symmetrical rosette.

Lisi tau tsim cov qauv no los ntawm kev npaj cov khoom me me ntawm cov duab uas tseem siv rau hauv tus account paub txog kev sib cuam tshuam ntawm lub cev. Qhov tshwm sim yog ib tug complex yim-dimensional lej qauv ntawm 248 ntsiab lus. Txhua lub ntsiab lus no sawv cev rau cov khoom sib txawv. Muaj ib pawg ntawm cov khoom nyob rau hauv daim duab nrog tej yam khoom uas yog "tsis ploj". Yam tsawg kawg ntawm qee qhov "tuag" theoretically muaj qee yam ua rau lub ntiajteb txawj nqus, hla qhov sib txawv ntawm quantum mechanics thiab kev sib raug zoo.

4. Visualization txoj kev xav E8

Yog li physicists yuav tsum tau ua hauj lwm los sau "Fox socket". Yog nws ua tiav, yuav ua li cas? Ntau tus sarcastically teb tias tsis muaj dab tsi tshwj xeeb. Tsuas yog daim duab zoo nkauj yuav tiav. Qhov kev tsim kho no tuaj yeem muaj txiaj ntsig hauv qhov kev nkag siab no, vim nws qhia peb tias qhov txiaj ntsig tiag tiag ntawm kev ua tiav "kev xav ntawm txhua yam" yuav yog. Tej zaum qhov tsis tseem ceeb hauv kev xav.