1960 年代から 1970 年代にかけて、物理学は非常に盛り上がりました。研究者たちは、長年探し求めていた世界の公式が手の届くところにあると信じていました。この間、物理学者は電磁気力と弱い核力という 2 つの基本的な力を組み合わせることに成功しました。しかし、それは世界の公式にとって何を意味するのでしょうか?
では、世界公式とは何でしょうか？
世界公式は、私たちの宇宙の物理現象を説明することを目的とした理論的構成です。世界公式の模索は、シェルドン・グラショー、スティーブン・ワインバーグ、アブドゥス・サラムによって一時的に終了した。彼らは、電磁気と弱い核力が約 100 ギガ電子ボルトの高エネルギーで融合することを理論的に証明することができました。その後、それらは、電弱相互作用とも呼ばれる、より高次の力の発現にすぎません。
この相互作用は、低温とエネルギーでのみ分解されます。ヒッグス機構の効果もこれに寄与しています。それは弱い核力のゲージボソンに質量を与えますが、光子には質量を与えません。
世界公式への第一歩
3 人の科学者は、世界公式の理論的発見により 1979 年にノーベル物理学賞を受賞しました。しかし、少なくともグラショー氏とワインバーグ氏にとって、彼らのアプローチは「大統一理論」（GUT）に向けた第一歩にすぎなかった。彼らは今日の素粒子物理学の標準モデルの基礎を開発しました。強力な核戦力を他の 2 つの基本戦力と統合するステップは、今や欠けていた。
しかし、最も強力な粒子加速器でも、この相互作用に必要なエネルギー範囲に到達することすらできないため、道のりはまだ長かった。したがって、これを実験的に証明することはできません。測定結果は、強力な核力を混合するには、より高いエネルギーを想定するだけではなく、さらに多くのことが必要であることを示唆しています。
世界公式は証明が難しい
世界公式の最初のアプローチを証明することは非常に難しいため、大統一理論の新しい理論は追加の粒子または次元を使用してこの問題を回避しようとします。超対称性と弦理論も同様です。しかし、これらも実際の根拠のない単なる理論です。
GUT 理論が機能するためには、常に陽子が崩壊すると仮定する必要があります。これは、原子の構成要素が永久に安定であってはいけないことを意味しており、これまで多くの研究者が想定していました。その代わり、いつかは崩壊するはずだ。たとえそれが10の34年乗でしか起こらなかったとしても。
世界中で次から次へと問題が発生する公式
しかし、この仮定には問題もあります。この半減期を想像するのが難しいという事実とは別に、陽子崩壊は実験的に実証するのが簡単であるはずです。私たちの体内には、1 年で崩壊するのに十分な量の陽子がすでに存在しています。したがって、そのような崩壊は、たとえば日本のスーパーカミオカンデなどの検出器の水槽などですでに観察されているはずです。
これは当てはまらないため、統一場理論を使用した GUT バリアントは適用されません。グラショー氏もこの欠陥のある思考回路を認めざるを得ず、次のように述べた。「陽子崩壊は失敗だ。その結果、多くの素晴らしいアイデアが消えてしまいました。」
そしてそれは世界の公式にとって何を意味するのでしょうか？
3つの基本的な力の偉大な統一を確立するのにすでにそのような困難がある場合、世界の公式にとって事態はかなり暗いように見えます。重力はこれまでのところ、包括的な量子物理システムを回避しています。状況はこれまで発見されていなかったボソンでも同様です。
科学者たちは世界公式の夢を決して諦めていない、とScinexx氏は言う。しかし、アルバート・アインシュタインによってかつて非常に楽観的に定式化された基本的な力の統一は、実際には予想よりもはるかに複雑であることも明らかになりました。したがって、世界公式がいつか見つかるかどうか、そしてそれが存在するかどうかはまだ明らかではありません。
アルバート・アインシュタインは、世界公式についての予測を行っただけでなく、相対性理論で最もよく知られていました。これでようやく完成するはずです。 アインシュタインの相対性理論は、日常生活の中にあるこれら 5 つの驚くべき事柄にあります。