Albert Einstein Cos'è la teoria dei campi unificata?

Albert Einstein ha coniato il termine "Unified Field Theory", che descrive ogni tentativo di unificare le forze fondamentali della fisica tra particelle elementari in un unico quadro teorico. Einstein trascorse l'ultima parte della sua vita alla ricerca di una teoria del campo così unificata, ma non ebbe successo.

Forze che sono state unificate

In passato, campi di interazione apparentemente diversi (o "forze", in termini meno precisi) sono stati unificati insieme. James Clerk Maxwell unificò con successo elettricità e magnetismo nell'elettromagnetismo nel 1800. Il campo dell'elettrodinamica quantistica, negli anni '40, tradusse con successo l'elettromagnetismo di Maxwell nei termini e nella matematica della meccanica quantistica.

Negli anni '60 e '70, i fisici unificarono con successo la forte interazione nucleare e le interazioni nucleari deboli insieme all'elettrodinamica quantistica per formare il Modello standard della fisica quantistica.

Il problema attuale

L'attuale problema con una teoria dei campi completamente unificata è nel trovare un modo per incorporare la gravità (che è spiegato nella teoria della relatività generale di Einstein) con il Modello standard che descrive la natura meccanica quantistica delle altre tre interazioni fondamentali. La curvatura dello spaziotempo che è fondamentale per la relatività generale porta a difficoltà nelle rappresentazioni della fisica quantistica del Modello Standard.

Teorie diverse

Alcune teorie specifiche che tentano di unificare la fisica quantistica con la relatività generale includono:

• Gravità Quantistica
• Teoria delle stringhe / Teoria delle superstringhe / Teoria M
• Loop Gravità quantistica
• Teoria di tutto
• supersimmetria

La teoria dei campi unificata è altamente teorica e ad oggi non vi è alcuna prova assoluta che sia possibile unificare la gravità con le altre forze. La storia ha dimostrato che altre forze potrebbero essere combinate e molti fisici sono disposti a dedicare le loro vite, carriere e reputazione al tentativo di dimostrare che anche la gravità può essere espressa in modo quantico meccanicamente. Le conseguenze di una tale scoperta, ovviamente, non possono essere pienamente conosciute fino a quando una teoria praticabile non è dimostrata da prove sperimentali.