Унификация из наблюдаемых фундаментальных явлений природы является одной из основных задач физики . [1] [2] [3] Двумя великими объединениями на сегодняшний день являются объединение Исаака Ньютона гравитации и астрономии и объединение электромагнетизма Джеймсом Клерком Максвеллом ; последнее было далее объединено с концепцией электрослабого взаимодействия . Этот процесс «объединения» сил продолжается и сегодня, с конечной целью найти теорию всего .
Объединение гравитации и астрономии
«Первым великим объединением» было объединение гравитации Исаака Ньютона в 17 веке , которое объединило понимание наблюдаемых явлений гравитации на Земле с наблюдаемым поведением небесных тел в космосе. [2] [4] [5]
«Вторым великим объединением» было объединение электромагнетизма Джеймса Клерка Максвелла в 19 веке . Он объединил понимание наблюдаемых явлений магнетизма , электричества и света (и, в более широком смысле, спектра электромагнитного излучения ). [2] Вслед за этим в 20 - м веке Альберт Эйнштейн «s объединение пространства и времени , а также массы и энергии . Позже квантовая теория поля объединила квантовую механику и специальную теорию относительности . [2]
Древние китайцы заметили , что некоторые породы ( магнит и магнетит ) были привлечены к другу другу невидимой силы. Позднее этот эффект был назван магнетизмом , и впервые он был тщательно изучен в 17 веке. Но еще до того, как китайцы открыли магнетизм, древние греки знали о других объектах, таких как янтарь , которые при трении мехом вызывают подобное невидимое притяжение между ними. [6] Это также было впервые тщательно изучено в 17 веке и стало называться электричеством . Таким образом, физика пришла к пониманию двух наблюдений за природой с точки зрения некоей первопричины (электричество и магнетизм). Однако дальнейшие исследования в 19 веке показали, что эти две силы были всего лишь двумя разными аспектами одной силы - электромагнетизма .
Этот процесс «объединения» сил продолжается и сегодня, и электромагнетизм и слабое ядерное взаимодействие теперь считаются двумя аспектами электрослабого взаимодействия .
Объединение оставшихся фундаментальных сил: теория всего
Этот процесс «объединения» сил продолжается и сегодня, с конечной целью найти теорию всего - он остается, пожалуй, самой важной из нерешенных проблем физики . Остаются четыре фундаментальные силы, которые не были окончательно объединены : гравитационное и электромагнитное взаимодействия, которые создают значительные дальнодействующие силы, эффекты которых можно наблюдать непосредственно в повседневной жизни, и сильные и слабые взаимодействия , которые создают силы на крошечных, субатомных расстояниях. и управлять ядерными взаимодействиями. Гравитация и электромагнетизм были предложены вместе в теории гравитоэлектромагнетизма . Электромагнетизм и слабые взаимодействия широко считаются двумя аспектами электрослабого взаимодействия . Попытка объединить квантовую механику и общую теорию относительности в единую теорию квантовой гравитации - программа, продолжающаяся более полувека, - еще не решена окончательно; в настоящее время ведущими кандидатами являются М-теория , теория суперструн и петлевая квантовая гравитация . [2]
Рекомендации
- ^ Вайнберг, С. (1993). Мечты об окончательной теории: поиск основных законов природы . Радиус Хатчинсона. ISBN 978-0-09-177395-3.
- ^ а б в г д Редакторы AccessScience (2014). «Теории объединения и теория всего» . DOI : 10.1036 / 1097-8542.BR0814141 . Цитировать журнал требует
|journal=
( помощь ) - ^ Нитеш Сони (2013), Объединение сил , журнал Symmetry
- ^ Фриц Рорлих (25 августа 1989 г.). От парадокса к реальности: наши основные концепции физического мира . Издательство Кембриджского университета. С. 28–. ISBN 978-0-521-37605-1.
- ^ Клаус Майнцер (2 декабря 2013 г.). Симметрии природы: Справочник по философии природы и науки . Вальтер де Грюйтер. С. 8–. ISBN 978-3-11-088693-1.
- ^ Стюарт, Дж. (2001). Промежуточная электромагнитная теория . World Scientific. п. 50. ISBN 978-981-02-4471-2.