תאוריה מאוחדת גדולה

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
קפיצה אל: ניווט, חיפוש
Incomplete-document-purple.svg יש להשלים ערך זה: ערך זה עשוי להיראות מלא ומפורט, אך עדיין חסר בו תוכן מהותי. סיבה: חסר פירוט מאיינשטיין והלאה. ייתכן שתמצאו פירוט בדף השיחה.
הנכם מוזמנים להשלים את החלקים החסרים ולהסיר הודעה זו. שקלו ליצור כותרות לפרקים הדורשים השלמה, ולהעביר את התבנית אליהם.

תאוריה מאוחדת גדולהאנגלית: Grand Unified Theory, בראשי תיבות: GUT) היא מספר תורות שדה מאוחדות או מודלים בפיזיקה החוזים כי באנרגיות גבוהות במיוחד (מעל ‎1014 GeV‎), שלושה מהכוחות היסודיים בטבע: הכוח האלקטרומגנטי, הכוח הגרעיני החלש והכוח הגרעיני החזק מתמזגים לשדה מאוחד יחיד. [1]

עד עתה, הפיזיקאים הצליחו לאחד את הכוח האלקטרומגנטי ואת הכוח הגרעיני החלש לכוח יחיד, הכוח האלקטרוחלש. עיקר העבודה כעת הוא באיחוד הכוח האלקטרוחלש עם הכרומודינמיקה הקוונטית, התורה המתארת את פעולתו של הכוח הגרעיני החזק. כוח מאוחד זה מכונה לעתים "הכוח האלקטרוחזק". בנוסף, יש הסבורים כי ניתן יהיה לאחד גם את הכוח היסודי הרביעי - כוח הכבידה - במסגרת התאוריה של הכול.


יוון העתיקה עד לאיינשטיין [עריכה]

מאז ימי יוון העתיקה, פילוסופים שיערו כי מגוון המראות מסתיר אחדות כלשהי- כך שרשימת הכוחות היא קצרה, ומכילה ערך אחד בלבד. לדוגמה- הפילוסופיה המכנית של המאה ה-17 (אשר טוענת כי את כל המתרחש ביקום ניתן להסביר בידי כוחות הטבע) גרסה כי את כל הכוחות אפשר להכניס תחת קטגוריית "כוחות מגע" בין חלקיקים מוצקים וזעירים. גישה זו ננטשה לאחר קבלת התאוריה של כוח המשיכה ארוך-הטווח של אייזק ניוטון- אך באותו זמן, עבודתו של ניוטון על ספרו פרינציפיה סיפקה את ההוכחה האמפירית הראשונה עבור האיחוד של כוחות שונים לכאורה: עבודתו של גלילאו על משיכה ארצית, חוקי קפלר לתנועת כוכבי-הלכת, וההסבר עבור גאות ושפל- כולם הוסברו בצורה כמותית בידי חוק אחד ויחיד- חוק הכבידה האוניברסלי.

ב-1820 גילה הנס כריסטיאן אורסטד קשר מסוים בין חשמל למגנטיות ובכך החל עשורים שלמים של עבודה, שגולת הכותרת שלה עתידה להיות התאוריה האלקטרומגנטית של ג'יימס קלארק מקסוול. כמו כן במהלך המאה ה-19 ובתחילת המאה ה-20, ניכר בהדרגה כי תופעות שכיחות של כוחות- כוחות מגע, אלסטיות, צמיגות, חיכוך, לחץ - נבעו למעשה מפעולות גומלין חשמליות בין החלקיקים הקטנים ביותר של החומר. בשנות ה-20 המאוחרות של המאה ה-20, מכניקת הקוונטים החדישה הראתה כי קשרים כימיים בין אטומים הם דוגמאות לכוחות חשמליים (לפי קוואנטים) - דבר אשר הצדיק אפוא את התרברבותו של פול דיראק שלפיה "החוקים הפיזיקליים הנדרשים, עבור תאוריות מתמטיות של חלק גדול מהפיזיקה - וכל כולה של הכימיה - ידועים לחלוטין".

את הניסיונות לאחד את תאוריית הכבידה עם תאוריית האלקטרומגנטיות ניתן לתארך אחורה, לפחות עד ניסוייו של מייקל פאראדיי אשר התבצעו ב-1849-50. לאחר שהשקפתו של אלברט איינשטיין על כבידה (תורת היחסות הכללית) פורסמה ב-1915, החיפוש אחר "תאוריית שדה מאוחדת" החל ביתר מאמץ.

בתקופה זו, היה זה לכאורה סביר כי לא קיימים כוחות יסודיים אחרים (מלבד כבידה ואלקטרומגנטיות). התורמים העיקריים לפיתוח התאוריה של הכל היו גונר נורדסטרום, הרמן וייל, ארתור אדינגטון, תיאודור קלוצה, אוסקר קליין והבולטים מכולם: איינשטיין ועוזריו. בשנותיו האחרונות, עמל אלברט איינשטיין רבות כדי למצוא תאוריה מאחדת שכזו, אך העלה חרס בידיו.

הערות שוליים [עריכה]

  1. ^ Parker, B 1993, 'Overcoming some of the problems', pp.259-279
P physics.svg ערך זה הוא קצרמר בנושא פיזיקה. אתם מוזמנים לתרום לוויקיפדיה ולהרחיב אותו.