什么是大统一理论？(a grand unified theory?)
大统一理论（Grand Unified Theory，GUT）是从2011年开始在物理学中寻找一个简洁、简单的理论，该理论将描述自然界四种基本力之间的相互作用——电磁力、弱核力和强核力，以及重力。由于任何大统一理论都试图将当前对物理力的理解结合起来，因此它通常被称为经典统一场论中的研究。有许多不同的统一场理论可以解释物质和能量的行为，然而弦理论被认为是2011年最有希望将引力效应与其他三种基本力联系起来的理论。。
粒子物理学目前使用一种称为标准模型的理论来描述自然界中物理力的相互作用。自2011年起，标准模型的当前形式建立于20世纪70年代，考虑了四种基本力中的三种力的相互作用——电磁力以及弱核力和强核力。随着标准模型的发展，人们发现，在高能水平下，电磁力和弱核力实际上是同一种力的两个方面。这是基于19世纪末英国物理学家詹姆斯·麦克斯韦（James Maxwell）的早期发现，他将磁力和电的力量结合为同一力量的两个方面——电磁。因此，大统一理论可以被认为是将标准模型与引力效应统一起来的一种尝试。。
由于一个简单的大统一理论的发展可能无法解释空间中物质和能量的所有相互作用，因此，统一所有力的最终理论通常被称为万物理论（TOE）。物理学研究的三个主要领域必须结合在一起，才能产生一个可行的万物理论，其中包括标准模型、广义相对论和量子力学。这方面的一个关键提议涉及对弦理论的研究，弦理论描述了物质的一种基本状态，在这种状态下，物理宇宙中的一切最终都是由能量的振动环组成的，每个能量环的大小都相当于普朗克长度，即10-33厘米。理论上，这些弦是自然界中所有四种基本力、物质和能量的存在以及空间和时间效应的直接原因。然而，弦理论的缺点之一是它极其复杂，需要在十维空间中进行交互，而最终的大统一理论被设想为一个简单的方程，如果以通常的笔迹大小写出，长度不超过1英寸（2.5厘米）。。
然而，从2011年开始，提出一个优雅的大统一理论的最大挑战可能是将引力的物理宇宙学应用到方程中。重力是所有物理力中最不为人所知的，可能根本不是一种力。一些研究表明，正如爱因斯坦的发现所表明的那样，引力只是物质扭曲空间的一种效应，因为从未找到引力源的起源。自然界中的所有其他力都有与之相关的基本粒子，所以物理学假设存在一个引力子粒子来解释引力。在获得证据来解释引力如何在宏观和微观层面上起作用之前，统一自然界所有物理力的大统一理论仍将难以捉摸。。
- 发表于 2022-02-11 08:48
- 阅读 ( 103 )
- 分类：科学
你可能感兴趣的文章
理论(theory)和原理(principle)的区别
...是每一个法律和制度的背后。 目录 1. 概述和主要区别 2.什么是理论 3. 什么是原则 4. 理论与原则的关系 5. 并列比较-理论与原理的表格形式 6. 摘要 什么是理论(a theory)？ 理论是科学上可接受的解释现象的一般原则。《牛津词典...
范式(paradigm)和理论(theory)的区别
...含多个理论，并以范式为参照，帮助学术界形成理论。 什么是理论(a theory)？ 如前所述，一个理论解释了一种现象或呈现了一种存在的关系。它使我们能够理解某一现象的本质及其存在的因果关系。理论为我们提供了一个概括性...
意识形态(ideology)和理论(theory)的区别
意识形态与理论 意识形态和理论有什么区别？简单地说，意识形态可以被认为是人们在一个社会中所坚持的一种思维方式或一套观念。理论，另一方面，是一个概括的想法或结论的东西，是一个分析的结果。意识形态没有被...
模型(model)和理论(theory)的区别
...本文试图阐述两者之间的区别。让我们从单词model开始。 什么是模型(a model)？ 模型可以简单地定义为某物的一个例子。一个模型为个体提供了现象的结构表征，使他能够更全面地理解它。在各种学科中，模型被用来理解现象。...
事实(fact)和理论(theory)的区别
...篇文章，让我们关注一个理论和一个事实之间的区别。 什么是事实(a fact)？ 事实是任何被证实的现象或行为。换句话说，你能证实或证明的东西叫做事实。牛顿观察到一个苹果从树上掉下来的动作。你和我看到一个球被抛向空...
特质理论(trait theory)和类型论(type theory)的区别
...对人的个性的理解引起了许多心理学家的兴趣。这就是为什么在不同的心理学分支中，出现了不同的理论来分析和解释人的个性的本质。众所周知，人与人之间是非常不同的。一个人的个性可能与另一个人完全不同。如果是这样...
范式(the paradigm)和理论(theory)的区别
...可以应用到日常生活中，有助于理解我们环境的意义。 什么是典范(a paradigm)？ 科学史学家库恩（thomaskuhn）对范式的含义给出了一个基本的定义。他说，“范式是用来描述一个科学学科中任何时候的一组概念”，它是一种科学哲...
模型(model)和理论(theory)的区别
...文中，我们将详细讨论模型和理论之间的区别。 理论是什么意思 理论是对某事物的概括思考或结论，是分析的结果。理论总是有科学依据的。社会科学家和物理科学家都致力于理论化知识，帮助人类清楚地理解事物。另一方面...
假设(hypothesis)和理论(theory)的区别
...据。这是假设和理论的主要区别。 这篇文章解释道， 1.什么是假设定义和特征 2.什么是理论定义和特征 3. What is the difference between Hypothesis and Theory? 什么是假设(a hypothesis)？ 假设是基于一些证据提出的解释。根据《牛津词典》，...
概念(concept)和理论(theory)的区别
...法或理解。这是概念和理论的关键区别。 本文探讨， 1.什么是理论定义、特征、事实 2.什么是概念定义、特征、事实 3.概念与理论的区别 什么是理论(a theory)？ 理论的定义 理论是解释一种现象的科学上可信的一般原则。它可以...
0 篇文章
