Thuyết_vạn_vật

Một lý thuyết về tất cả mọi thứ (Toe), lý thuyết cuối cùng, hoặc lý thuyết tổng thể là một khuôn khổ Vật lý lý thuyết duy nhất, bao hàm toàn bộ, lý thuyết kết hợp giữa vật lý giải thích và liên kết tất cả các khía cạnh vật lý của Vũ trụ[1] .Tìm một Toe một trong những vấn đề chính chưa được giải quyết trong vật lý. Trong vài thế kỷ qua, hai khung lý thuyết đã được phát triển, nói chung, gần giống nhất với một ToE. Hai lý thuyết này mà tất cả các vật lý hiện đại dựa trên Thuyết tương đối rộng (GR) và Lý thuyết trường lượng tử (QFT). GR là một khung lý thuyết chỉ tập trung vào Tương tác hấp dẫn để hiểu vũ trụ ở các vùng có quy mô lớn và khối lượng lớn: sao, thiên hà, cụm thiên hà... Mặt khác, QFT là một khuôn khổ lý thuyết chỉ tập trung vào ba lực bất lực để hiểu vũ trụ ở các vùng có quy mô nhỏ và nhỏ: các phân tử nguyên tử, nguyên tử, các phân tử... QFT đã triển khai thành công Mô hình chuẩn và thống nhất các tương tác (gọi là Lý thuyết thống nhất lớn) giữa ba lực không hấp dẫn: lực Tương tác yếu, lực Tương tác mạnh và lực Điện từ.[2]Qua nhiều năm nghiên cứu, các nhà vật lý đã xác nhận bằng thực nghiệm với độ chính xác cực kỳ cao rằng, hầu như mọi dự đoán được giải thích bởi một hai lý thuyết này khi áp dụng trong lĩnh vực ứng dụng thích hợp của mỗi lý thuyết. Theo những phát hiện của họ, các nhà khoa học cũng đã thấy rằng GR và QFT, như cách hiện đang được xây dựng, không tương thích lẫn nhau - chúng không thể vừa đúng. Vì các miền ứng dụng thông thường của GR và QFT rất khác nhau, hầu hết các tình huống yêu cầu chỉ một trong hai lý thuyết được sử dụng [3][4]. Mặt khác, sự không tương thích giữa GR và QFT dường như chỉ là một vấn đề ở các vùng có quy mô cực kỳ nhỏ và khối lượng cao, chẳng hạn như những tồn tại trong một lỗ đen hoặc trong giai đoạn đầu của vũ trụ (tức là khoảnh khắc ngay sau Vụ Nổ Lớn). Để giải quyết xung đột này, một khuôn khổ lý thuyết cho thấy một thực tế sâu xa hơn, lực hấp dẫn thống nhất với ba tương tác khác, phải được phát hiện để hòa hợp hài hòa các lãnh vực của GR và QFT thành một toàn bộ liền mạch: một lý thuyết duy nhất, về nguyên tắc, có khả năng mô tả tất cả hiện tượng. Trong việc theo đuổi mục tiêu này, Hấp dẫn lượng tử đã trở thành một lĩnh vực nghiên cứu tích cực.Cuối cùng, lý thuyết dây đã phát triển thành một ứng cử viên cho lý thuyết cuối cùng của vũ trụ, tuy vẫn còn những hạn chế và tranh cãi. Lý thuyết dây đặt ra rằng vào lúc bắt đầu của vũ trụ (lên đến 10−43 giây sau Vụ nổ lớn), bốn lực cơ bản đã từng là một lực cơ bản duy nhất. Theo lý thuyết dây, mọi hạt trong vũ trụ, ở cấp độ vi mô nhất (Độ dài Planck), là sự kết hợp khác nhau của các chuỗi rung (hoặc sợi) với các kiểu rung động ưu tiên. Lý thuyết dây tiếp tục tuyên bố rằng với mỗi mô hình dao động cụ thể của dây, một hạt có khối lượng và điện tích duy nhất được tạo ra (có nghĩa là, electron là một loại chuỗi rung động theo một cách, trong khi quark up là một loại chuỗi rung theo cách khác, v.v.).