¿Por qué Michio Kaku y otros científicos creen que debe haber una teoría de campo unificada?

La unificación no es el punto principal. El punto principal es que hay fenómenos físicos reales que nuestras teorías actuales no pueden describir. Por ejemplo, sabemos que existen los agujeros negros. Nuestras ecuaciones describen correctamente los agujeros negros grandes y muestran que se descomponen (se vuelven más pequeños al irradiar energía). Sin embargo, las ecuaciones se descomponen cuando el agujero negro se vuelve muy pequeño. Algo pasa. Queremos una teoría que nos diga qué es ese algo. La pregunta de qué le sucede a un pequeño agujero negro es una pregunta científica concreta que tiene una respuesta. No hay sesgo de búsqueda de patrones involucrado.

Ahora, los agujeros negros se describen por la relatividad general. Las cosas pequeñas son descritas por la mecánica cuántica. Por lo tanto, la teoría que describe correctamente los pequeños agujeros negros debería “unificar” la relatividad general y la mecánica cuántica, con lo que queremos decir que debería incorporar elementos de ambos de manera consistente.

Las tres fuerzas vectoriales de los modelos estándar casi se unen (medían), lo que puede ser una consecuencia extraña o un indicio de que existe la unificación.

La teoría simple con pocos parámetros se considera simplemente hermosa. Otro aspecto estético es la naturalidad (falta de ajuste fino).

El modelo estándar como varios (ajuste fino), que creemos requiere una modificación de la teoría. Dado que la unificación está casi disponible, es simple y hermoso obtener la unificación mientras nos ocupamos del ajuste fino.

En cuanto a la gravedad, la primera tarea no es la unificación sino la cuantización. La escala de la gravedad cuántica es más alta (distancias más pequeñas) que la de las Grandes Teorías Unificadas (GUT). Entonces, los pensamientos se vuelven más simples y agradables si la gravedad y la teoría GUT también se unen.

¿Por qué Michio Kaku y otros científicos creen que debe haber una teoría de campo unificada?

Realmente me gusta la explicación de David Simmons-Duffin aquí. Me gustaría ponerlo de una manera más general. No se trata solo de agujeros negros, por supuesto. Podría ser mucho más general y cambiar radicalmente cómo podemos explicar cualquier fenómeno en el mundo que percibamos.

Tratemos de no usar el término ” debe haber ” una teoría de campo unificado, sino que preguntemos con mayor precisión “¿Por qué están buscando una?”.

Si no está buscando una manera de unir las teorías de campo fundamentales actuales, significa que las aceptaría como absolutamente independientes y sin interconexión, sin dependencias entre ellas. Entonces, cuando intente explicar cualquier fenómeno en el mundo, primero tendrá que elegir una teoría, pero cuando sus fenómenos que está tratando de explicar involucren ambas teorías, no puede encontrar nada significativo, porque simplemente no hay conexión entre su corriente Teorías de campo.

Es un poco como ir a una reunión internacional con 4 personas involucradas de 4 continentes, que hablan 4 idiomas, pero no tienen ningún idioma en común y tampoco tienen un traductor. Tendrán dificultades para transmitir información de uno a otro.

Lo que quieres es que la información fluya. Si la información fluye, cambiará el mundo. Es como saber que hay un enorme campo petrolero debajo del desierto que puede impulsar todos nuestros automóviles, plantas de energía, aviones y saber cómo sacar el petróleo del suelo y llenarlo en nuestras máquinas o simplemente tener el campo petrolero allí sin saberlo. y cazar animales salvajes con un club todo el día para alimentar a tu familia y rezar al dios de la tormenta cuando tu esposa se enferma en lugar de llevarla al hospital.

El conocimiento es la clave de cualquier progreso. Sin nuevos conocimientos no puede haber progreso. Tenemos teorías, pero falta un vínculo entre ellas. Ese eslabón perdido es el conocimiento perdido que estamos buscando. Si lo vamos a encontrar, será un avance científico que no hemos visto en 100 años.

Y si aún no puede imaginar cuán grande podría crecer el posible cambio de ese descubrimiento, piense en el descubrimiento de electricidad, semiconductores, microchips o Internet.

¿Cómo sería tu día si todos esos descubrimientos subyacentes nunca hubieran sucedido?

¿Sabes lo que vamos a encontrar, cuando podamos unir esas teorías algún día?

¡No! Exactamente. No teníamos idea de lo que seremos capaces algún día con electricidad cuando Alessandro Volta construyó el primer prototipo de una ‘batería’ en 1800.

La alternativa de decir que no podemos encontrar una teoría más general de la física es fundamentalmente improductiva. Si realmente cree que ya hemos encontrado la teoría más fundamental posible, no la buscará y, por lo tanto, no trabajará como físico teórico. Por lo tanto, todo físico teórico activo cree en una teoría más fundamental de la que se conoce actualmente.

Además, la unificación de la física ha sido tremendamente exitosa hasta ahora y solo parece que estamos en una estación intermedia.

¡Debido a la teoría del Big Bang!
Asumen que toda la materia, la energía y las fuerzas estaban en un estado estable y unificado antes de que ocurriera el Big Bang. Encontrar una teoría de campo unificada puede ser una evidencia de que ocurrió el Big Bang.

En cierto sentido, tiene que haber una teoría unificada, incluso si es “hay dos conjuntos de leyes separados, y la relación entre ellos es …” Vivimos en un universo: el conjunto de leyes que el universo obedece es una teoría unificada, incluso si es feo.

Por el momento tenemos un conjunto de reglas que funcionan para los pequeños y uno para los grandes. En la vida normal, logran desvanecerse en lo que consideramos tamaños y tiempos normales. Pero hay lugares donde esto no sucede. Necesitamos una teoría unificada, incluso si “la mecánica cuántica se aplica hasta 10 nm, entonces la relatividad se hace cargo”.

El universo es un campo unificado. Simplemente no sabemos cómo describirlo con precisión todavía.

De vez en cuando tengo que dar una respuesta con un poco de humor y espero que los moderadores de Quora pongan esto de pie. No puedo decirte por qué Michio Kaku y otros científicos creen que debe haber una teoría de campo unificado … Solo puedo decirte que su creencia no se basa en leer mi libro que contiene cómo se crean todos los campos de energía. Jajaja

No hay forma de unificar la gravedad directamente con los demás porque el campo gravitacional se basa en la energía potencial de las partículas que contienen masa existente en el espacio-tiempo, mientras que los otros campos de energía de EM, fuerza fuerte y débil se basan en la estructura de energía cinética interna de las partículas. en el espacio-tiempo