Geleneksel Teoriler Dizisi (traditional series of theories)

Herşeyin teorisi (theory of everything, TOE), doğanın tüm temel etkileşimlerini birleştirir: gravitasyon (yerçekimi), güçlü etkileşim, zayıf etkileşim ve elektromagnetizma. Zayıf etkileşim temel partikülleri bir türden diğerine dönüştürebildiğinden, TOE çeşitli farklı olası partiküller hakkında önemli bilgiler sağlamalıdır. Her zamanki varsayılan teoriler yolu, her birleştirme adımının bir seviye yukarı çıktığı Şekil-1’deki grafikte verilmiştir. Bu grafikte, elektrozayıf birleşme yaklaşık 100 GeV'de gerçekleşir, büyük birleşmenin 1016 GeV'de gerçekleşeceği tahmin edilirken, GUT kuvvetinin yerçekimi ile birleşmesinin yaklaşık 1019 GeV Planck enerjisinde olması beklenmektedir.

Elektromagnetizma, zayıf ve güçlü kuvvetleri birleştirmek için birkaç Büyük Birleşik teori (GUT) önerilmiştir. Büyük birleşme, bir elektronükleer kuvvetin varlığını ima eder; bunun, 1016 GeV’den çok daha büyük olması bekleniyor, ancak bu düzeydeki enerjilere, mevcut herhangi bir partikül hızlandırıcı ile erişilemiyor.

En basit GUT'lar deneysel olarak reddedilmiş olsa da genel fikir, özellikle süpersimetri ile bağlantılı olduğunda, teorik fizik topluluğunda favori bir aday olmaya devam ediyor. Süpersimetrik GUT'lar doğal olarak büyük miktarlarda karanlık madde ürettikleri ve enflasyonist kuvvetin GUT fiziği ile ilişkili olabileceği için makul görünmektedir. Yine de GUT'lar kesin bir cevap değildir; hem mevcut standart model hem de önerilen tüm GUT'lar, mantıklı cevaplar vermek için renormalizasyon tekniğini gerektiren kuantum alan teorileridir. Bu genellikle bunların sadece etkili alan teorileri olduğunun ve sadece çok yüksek enerjilerde önemli olayları göz ardı ettiğinin bir işareti olarak görülür.

Şekil-1’deki gafikte son adım, genellikle genel görelilik ile eşdeğer olan kuantum mekaniği ve yerçekimi arasındaki ayrımı çözmektir. Çok sayıda araştırmacı çabalarını bu özel adım üzerinde yoğunlaştırmaktadır; bununla birlikte, kabul edilen hiçbir kuantum yerçekimi teorisi (ve dolayısıyla kabul edilmiş bir herşeyin teorisi) henüz ortaya çıkmamıştır. Genellikle TOE'nin, büyük birleşik teorinin kalan problemlerini de çözeceği varsayılmaktadır.

Bir TOE modern kozmoloji tarafından önerilen en az iki aday gücün durumunu açıklayabilir: enflasyonist güç ve karanlık enerji. Ayrıca, kozmolojik deneyler, standart modelin şeması dışında temel parçacıklardan oluşan karanlık maddenin varlığını da düşündürmektedir; ancak, bu kuvvetlerin ve partiküllerin varlığı kanıtlanamamıştır.

Şekil-1: Herşeyin teorisi


Şekil-2: Temel kuvvetlerin birleşmesi



24 Mart 2020


GERİ (standart model; teoriler birleşecek mi??)