Vereinheitlichte Feldtheorie oder Theory of Everything (TOE)

Die vereinheitlichte Feldtheorie wird manchmal auch als Theory of Everything (kurz TOE) bezeichnet: die lange gesuchte Möglichkeit, alle bekannten Phänomene miteinander zu verbinden, um die Natur und das Verhalten der gesamten Materie und Energie in der Existenz zu erklären. In der Physik bezieht sich ein Feld auf einen Bereich, der unter dem Einfluss einer Kraft steht, wie z. B. der Schwerkraft oder der Elektrizität. Eine vereinheitlichte Feldtheorie würde scheinbar unvereinbare Aspekte verschiedener Feldtheorien miteinander in Einklang bringen, um einen einzigen umfassenden Satz von Gleichungen zu schaffen. Eine solche Theorie könnte potenziell alle Geheimnisse der Natur entschlüsseln und eine Vielzahl von Wundern möglich machen, einschließlich solcher Vorteile wie Zeitreisen und eine unerschöpfliche Quelle sauberer Energie, neben vielen anderen. Laut Michio Katu, einem theoretischen Physiker am City College der City University of New York, suchen diejenigen, die eine einheitliche Feldtheorie anstreben, „eine zentimeterlange Gleichung, die es uns erlauben würde, die Gedanken Gottes zu lesen.“

James Clerk Maxwell schlug die erste Feldtheorie für den Elektromagnetismus Mitte des 19. Anfang des 20. Jahrhunderts wurde Albert Einsteins allgemeine Relativitätstheorie, die sich mit der Gravitation beschäftigt, zur zweiten Feldtheorie. Der Begriff der vereinheitlichten Feldtheorie wurde von Einstein geprägt, der zu beweisen versuchte, dass Elektromagnetismus und Gravitation unterschiedliche Erscheinungsformen eines einzigen fundamentalen Feldes sind. Als die Quantentheorie ins Spiel kam, wurde das Rätsel noch komplexer. Die Relativitätstheorie erklärt das Wesen und Verhalten aller Phänomene auf der makroskopischen Ebene (Dinge, die mit dem bloßen Auge sichtbar sind); die Quantentheorie erklärt das Wesen und Verhalten aller Phänomene auf der mikroskopischen (atomaren und subatomaren) Ebene. Perplexerweise sind die beiden Theorien jedoch unvereinbar. Nicht überzeugt davon, dass die Natur völlig unterschiedliche Verhaltensweisen für Phänomene vorschreibt, die einfach nur unterschiedlich skaliert sind, suchte Einstein nach einer Theorie, die die beiden scheinbar unvereinbaren Theorien, die die Grundlage der modernen Physik bilden, miteinander versöhnt.

Obwohl der Elektromagnetismus und die starke und schwache Kernkraft seit langem durch eine einzige Theorie, das sogenannte Standardmodell, erklärt werden, passt die Gravitation nicht in diese Gleichung. Die aktuelle Suche nach einer einheitlichen Feldtheorie (manchmal als heiliger Gral der Physiker bezeichnet) konzentriert sich weitgehend auf die Superstringtheorie und insbesondere auf eine Anpassung, die als M-Theorie bekannt ist.

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