Kõiksuse teooria

Kõiksuse teooria ehk kõige teooria (inglise keeles theory of everything, akronüüm TOE) on hüpoteetiline kõikehõlmav, ühtne ja sidus teoreetilise füüsika raamistik, mis selgitab täielikult ja seob omavahel kõik universumi füüsikalised aspektid. Teisiti öeldes on kõiksuse teooria füüsikateooria, mis suudab sidusal ja ühtsel viisil kirjeldada kõiki fundamentaalseid vastastikmõjusid.

Kõiksuse teooriat ei ole seni veel loodud, peamiselt seetõttu, et pole leitud sellist gravitatsiooni kirjeldust, mis oleks ühilduv osakestefüüsika standardmudeliga (kolme muu teadaoleva fundamentaalse jõu (elektromagnetiline, nõrk tugev) teoreetiline raamistik).

Termini nimi
Algselt kasutati terminit "kõiksuse teooria" iroonilises võtmes. Näiteks oli teada, et Ijon Tichy vanaisa – Stanisław Lemi 1960. aastate ulmelugude tsükli tegelane – töötas teadaolevalt "kõiksuse teooria" kallal. Füüsik Harald Fritzsch kasutas seda terminit oma loengutes 1977. aastal Varennas. Füüsik John Ellis on väitnud, et tõi akronüümi "TOE" tehnilisse kirjandusse 1986. aastal ajakirjas Nature avaldatud artiklis. Aja jooksul "kõiksuse teooria" kinnistus teaduskirjanduses.

Ajalugu
Oma elu viimasel kolmekümnel aastal otsis Albert Einstein ühtset teooriat, mis laiendaks tema enda loodud üldrelatiivsusteooriat ja pakuks alternatiivi kvantteooriale. Nüüdisajal räägitakse "kõiksuse teooriast" (kuigi Einstein ise ei kasutanud seda väljendit kunagi).

Viimase sajandi jooksul on välja töötatud kaks teoreetilist raamistikku, mis koos kõige rohkem sarnanevad kõiksuse teooriaga (üldrelatiivsusteooria ja kvantmehaanika).  Kuna üldrelatiivsusteooria ja kvantmehaanika tavapärased rakendusvaldkonnad on nii erinevad, nõuab enamik olukordi, et kasutada saab ainult ühte kahest teooriast. Neid kahte teooriat peetakse kokkusobimatuks äärmiselt väikesemahulistes piirkondades – Plancki skaalal – näiteks mustades aukudes või varajase universumi algfaasis (st. hetk vahetult pärast Suurt Pauku). 

Kokkusobimatuse lahendamiseks tuleb avastada teoreetiline raamistik, mis ühendab gravitatsiooni ülejäänud kolme vastasmõjuga, see aga tähendab integreerida harmooniliselt üldrelatiivsusteooria ja kvantmehaanika valdkonnad sujuvaks tervikuks.

Tänased lähenemised
Kuna Albert Einstein ega osakestefüüsika standardmudel ei suutnud sellist raamistikku pakkuda, on ühendväljateooria tänapäeval lootustandvam raamistik kõiksuse teooria otsinguil.

Üks juhtivaid kõiksuse teooria kandidaate on superstringiteooria, mis püüab ühitada üldrelatiivsusteooriat ja kvantmehaanikat, väites, et universumi põhikomponendid on pigem ühemõõtmelised "stringid", mitte punktosakesed. See teooria on saavutanud märkimisväärse poolehoiu, kuid selle empiiriline kontrollimine on endiselt puudulik. Ka on kvantgravitatsioonist saanud kõiksuse teooria otsinguil üks aktiivse uurimistöö valdkond. 

Järeldus
Kõiksuse teooria on üks peamisi lahendamata probleeme füüsikas. Püüdlus kõiksuse teooria poole jääb tänapäeva füüsika üheks ambitsioonikamaks ja keerulisemaks eesmärgiks. Kuigi selliste raamistike kaudu nagu ühendväljateooria ja superstringiteooria on tehtud olulisi edusamme, jääb universumi kõigi füüsikaliste aspektide lõplik ühendamine teadlastele endiselt kättesaamatuks. Teadvuse ja filosoofiliste kaalutluste kaasamine muudab selle otsingu veelgi keerulisemaks, mis viitab sellele, et tõeliselt kõikehõlmav kõiksuse teooria võib nõuda paradigmamuutust meie arusaamises reaalsusest.

Vaata ka
Ühendväljateooria
Suur ühendteooria

Viited

Kategooria:Standardmudelist välja jääv füüsika