Fysica

Onderzoekers gebruiken de ideeën van Richard Feynman om een ​​werkende 'theorie van alles' te ontwikkelen

Onderzoekers gebruiken de ideeën van Richard Feynman om een ​​werkende 'theorie van alles' te ontwikkelen


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

De theorie van alles is het idee dat alle belangrijke fysieke krachten in de wereld om ons heen: zwaartekracht, sterke en zwakke nucleaire krachten en elektromagnetisme, kunnen worden verwerkt tot één allesomvattende theorie.

Op dit moment lossen natuurkundetheorieën een of twee van de interacties van deze krachten op, maar nog niet één legt ze allemaal samen uit. Natuurkundigen herzien een experiment dat Richard Feynman in 1957 voorstelde om hopelijk een verenigende theorie van alles te vinden.

De onderzoekers van Oxford University en het University College London (UCL) hebben met succes een theorie gevonden die elektromagnetisme en de zwakke kernkracht combineert, maar geen enkele om ze allemaal met elkaar te verbinden. Steven Weinberg, een theoretisch fysicus in het team en een Nobelprijswinnaar, leidt het onderzoek.

Einsteins wetten van de algemene relativiteitstheorie en de theorieën van de kwantummechanica doen fantastisch werk om de wereld uit te leggen wanneer ze in hun eigen domein worden gehouden. Ze vallen echter uit elkaar als je de ideeën erin gebruikt om natuurkunde uit te leggen die niet onder de theorie valt.

Om te begrijpen wat de theorie van alles zou betekenen voor de natuurkunde en het werk dat gaande is om de ideeën van Feynman nieuw leven in te blazen, moeten we eerst de volledige reikwijdte van een 'theorie van alles' begrijpen.

Wat is de theorie van alles

De theorie van alles, of TOE, is in het kort een enkel alomvattend raamwerk dat elk aspect van het universum met elkaar verbindt, van relativiteit tot kwantummechanica. De theorie van alles is geen theorie op zich met volledig uitgewerkte ideeën, maar eerder een term om de mogelijke theorie te beschrijven die mogelijk alle punten in de fysieke wereld met elkaar verbindt.

De zoektocht naar het vinden van een TOE is al een tijdje gaande in de wereld van de natuurkunde. Snaartheorie, een meer gebruikelijke kwantumfysica-theorie, is in het verleden gepresenteerd als een mogelijke theorie van alles; M-theorie is een andere. Beide theorieën zijn gebaseerd op de ideeën van de algemene relativiteitstheorie en de kwantummechanica. Hoewel dit zelf theorieën zijn die elkaar niet overlappen in hun vakgebied.

Een van de beroemdste citaten van Richard Feynman is"Ik denk dat ik gerust kan zeggen dat niemand de kwantummechanica begrijpt."

Contextueel lijkt dat misschien verwarrend, te begrijpen dat Feynman een van de beste geesten was van de afgelopen 100 jaar. Het was echter een geweldige weergave van wat hij van het veld vond, dat het niet gemakkelijk kon worden gepresenteerd via metaforen of in relatie tot de waarneembare realiteit. De manier waarop de kwantummechanica werkt, verschilt zo van de gezond verstandfysica dat er een uniek perspectief voor nodig is om het zelfs maar te begrijpen.

GERELATEERD: CHANDRA TELESCOPE TOONT ​​DE THEORIE VAN ALLES

Feynman was uniek in de manier waarop zijn brein werkte om dingen te begrijpen. Zijn biograaf, James Gleick, merkte op dat Feynman het moeilijk vond om te begrijpen waarom gewone mensen theorieën nodig hadden die op tastbare wijze op hen betrekking hadden.

Hij was in staat om de natuur schijnbaar te begrijpen en te begrijpen door alleen vergelijkingen en wiskunde te lezen en te observeren. Feynman was ook geweldig goed in het nemen van zeer complexe onderwerpen en ze eenvoudig uit te leggen, een vaardigheid die hij opmerkte was alleen aanwezig als je echt iets begreep.

Feynman werkte in zijn tijd aan een aantal ongelooflijke experimenten en theorieën, en won zelfs de Nobelprijs in 1965. Misschien was een van zijn meest waardevolle bijdragen op het gebied van de wetenschap die van de kwantumelektrodynamica, het idee van interactie tussen alle licht en materie. , die zowel de kwantummechanica als de speciale relativiteitstheorie met elkaar verbindt.

Hieropvolgend stelde hij iets voor dat bekend staat als het pad van integrale formulering, een theorie die rekening hield met alle mogelijke trajecten van een bepaald deeltje tussen twee gegeven punten.

De natuurkundigen stellen dat als ze zwaartekracht kunnen detecteren op kwantumdeeltjes, op kwantumniveau, ze beter zouden kunnen begrijpen waarom zwaartekracht zo'n vreemde interactie heeft met het kwantumrijk. Feynman had het idee om te testen op kwantumzwaartekracht rond kwantumsuperpositie, of het idee dat een deeltje in alle mogelijke toestanden bestaat voordat je het meet, en op dat moment is het maar in één toestand.

Feynman geloofde dat je door gebruik te maken van kwantumverstrengeling een massa kon nemen, deze in een zwaartekrachtveld kon plaatsen en ervoor kon zorgen dat deze op kwantumniveau verstrikt raakte. Door fijn afgestelde sensoren te gebruiken, zou de waarnemer de interferentie van het veld kunnen detecteren. Door de interferentie van het zwaartekrachtveld zou de massa een bepaalde locatie aannemen. Hierdoor zouden de onderzoekers kwantumzwaartekracht kunnen detecteren en meten.

Dit experiment, voorgesteld door Feynman, is wat de teams van onderzoekers proberen na te bootsen en uit te werken. Onderzoekers uit Oxford zijn bang dat, aangezien Feynmans eerste experiment geen manier had om kwantumverstrengeling rechtstreeks te meten, ze niet in staat zouden zijn om definitief een verband te leggen met kwantumzwaartekracht.

GERELATEERD: 5 ALTERNATIEVEN VOOR DE BIG BANG THEORIE

Dat gezegd hebbende, hebben de onderzoekers een manier bedacht om twee massa's te kwantificeren en ze te verstrengelen, waardoor ze de kwantumzwaartekracht definitief kunnen detecteren. Elk van de massa's zou in een staat van superpositie verkeren en door kwantumverstrengeling verbonden zijn met een kwantumzwaartekrachtveld.

Het experiment is in ontwikkeling en zou kunnen leiden tot een nog betere weg naar een theorie van alles. Er is echter geen garantie dat het experiment zal werken en kwantumzwaartekracht kan uiteindelijk veel moeilijker te detecteren zijn dan ooit werd gedacht.

Dit alles gezegd, er wordt nog steeds intensief onderzoek gedaan over de hele wereld om een ​​werkende theorie van alles te ontdekken, wat zou leiden tot een volledig nieuw begrip van hoe het universum in elkaar past.


Bekijk de video: Feynman on Scientific Method. (November 2022).