A Világegyetem nagy egyesítése

A kölcsönhatások egységes elméletének megalkotása választ adhat a kozmológia alapkérdéseire. A táguló Világegyetem valóban a múlt egy meghatározott időpillanatában kezdődött? A mi Ősrobbanásunk csak egyetlen epizód egy sokkal nagyobb Világegyetemben, amelyben örökösen kisebb és nagyobb ősrobbanások történnek? Ha így van, akkor a mi állandóink és törvényeink robbanásról robbanásra változnak?

Az alábbi összeállítás egy sorozat harmadik része, amely a Scientific American c. tudományos-ismeretterjesztő lap a fizikai tudás határaival foglalkozó különszáma alapján készült. Steven Weinberg "a mindenség elméletével" kapcsolatos cikkét Jéki László fizikus "szelídítette meg" és egészítette ki olvasóink számára.

A fizika szeretné egységében megérteni és leírni a természetet. A négy alapvető kölcsönhatás keresett egységes elmélete lenne a TOF - Theory of Everything, "a mindenség elmélete". Talán 2050-re megszülethet - írja Steven Weinberg, aki 1979-ben az elektromágneses és a gyenge kölcsönhatás egységes elméletének egyik megalkotójaként kapott fizikai Nobel-díjat.

Newton a 17. században a földi és az égi mechanikát egyesítette, a 19. század végén J. C. Maxwell alkotta meg az elektromosság és a mágnesség egységes elméletét. Einstein eredménye a gravitáció elmélete, de a gravitáció és az elektromágnesség egységes elméletét nem sikerült megtalálnia. Később az elemi részecskéket, a köztük ható erőket leíró Standard Modell (SM) keretében megszületett az elektromágneses erő és a radioaktív átalakulásokat kormányzó gyenge kölcsönhatás egységes elmélete. A Standard Modell hasonló módon képes az atommagokban a protonok és neutronok között, és a protonokat alkotó kvarkok között ható erős kölcsönhatás leírására is. A fizikusok már lehetőséget látnak az elektromágneses, a gyenge és az erős kölcsönhatás egységes leírására, ez lenne a "nagy egyesítés" (GUT - Grand Unification Theory). Arra gyanakszanak, hogy a kölcsönhatások közti különbségek a Világegyetem történetének kezdetén, röviddel az Ősrobbanás után lezajlott átalakulások során alakultak ki. Az őstörténetet viszont nem érthetjük meg a gravitáció alaposabb ismerete nélkül.