最大的奥秘：有万有理论吗？

古代哲学家认为风、水、火和土是宇宙最基本的元素，但对小元素的研究已经发展起来。物理学家们继续将已知的宇宙雕刻成粒子，以描述从磁性到原子的组成以及它们如何保持稳定的一切。然而，众所周知，在研究粒子及其力的量子力学世界中，惊人的相似性导致了现代科学中最重要的问题之一：是否有一种理论可以描述一切

伊利诺伊州巴达维亚费米实验室的数学物理学家马克·杰克逊说：“在最初的几微秒能量之前，我们对宇宙有很多了解，但在此之前，我们的物理学就崩溃了。”“但那些最初的时刻才是真正有趣的事情发生的地方。”

杰克逊说，如果一个理论能够承受早期宇宙中令人难以置信的能量以及非物质性，那么一个普遍的物理学理论就可以成为现实。

标准挫折

物理学的“标准模型”将粒子视为无穷小的点，其中一些点携带基本力。尽管事实上它没有包括可分解性，在高能下变得胡言乱语，但经过时间考验的理论是科学家解释物理学的最好工具。

芝加哥大学的宇宙学家MichaelTurner说：“你会听到人们抱怨标准模型有多好。”“这是一个不完整的模型，但我们找不到其中的缺陷。”

Turnere解释说，发现一种名为希格斯玻色子的质量诱导粒子，仍然是对标准模型的下一个重大考验。如果被发现，这篇沉重的文章将明确表明，电磁和放射性等性质实际上是同一种力的不同方面。

特纳在谈到希格斯粒子时说：“这是一个奇迹，使我们能够将它们结合在一起。”希格斯粒子有朝一日可能会在粒子加速器的碰撞中被发现，这些加速器将物质“倒带”到早期宇宙的强能量中。

重力架线

然而，对于一些物理学家来说，标准模型的单调乏味太多了，导致了包括引力和极高能量下的功在内的新理论。

也许其中最流行的是弦理论，它将粒子描述为以不同“频率”振动的能量链。为了解释粒子的点状性质，弦理论认为，弦被包裹在10或11个维度的范围内，比目前公认的要多出9到7个维度。

这个想法类似于从远处观看一座建筑。在很远的地方，它看起来像一个顶点，但走近一点，它看起来很平坦，最终成为一个三维结构。包裹在建筑内的是越来越小的额外尺寸：管道、管道内的角落和缝隙、角落和缝隙之间的空间等等。

到目前为止，弦理论无法证明存在多达11个微小的维度，这对许多人来说是一个难题，但杰克逊认为，一些弦可能已经在宇宙中延伸成了“超级环”——今天在太空中足以探测到的超级环。

尽管目前缺乏这样的证据，杰克逊相信弦理论能够经受住这场风暴。

杰克逊推断：“很难想象宇宙有两套不同的物理规则。它什么时候关闭一套，打开另一套？”。“我们知道存在量子力学，也知道存在引力，所以似乎应该有一个整体理论。我在我的职业生涯中打赌，这是弦理论。”

超对称搜索

费米宇宙学家Scott Dodelson也发现了一个统一的理论是合乎逻辑的，但他并不认为需要与标准模型有很大的偏离才能产生一个统一理论。

费米宇宙学家Scott Dodelson说：“基本上有两种方法；一种是自下而上的方法，即获取数据并固定理论的各个部分，使其更加优雅。”“另一种方法是自上而下的，从一个优雅的理论开始，朝着数据的方向努力。我的筹码在底层——那些想对数据感到不满的人。”

在任何一种情况下，物理学家、理论家和宇宙学家都在等待欧洲大型强子对撞机（LHC）等高能实验上线。他们不仅希望在粒子碰撞后找到希格斯粒子，还希望找到粒子“超级伙伴”，Dodelson将其描述为更熟悉的电子、中微子等的超重、隐藏的表亲。

Dodelson说：“到目前为止，它们太重了。”他补充道，类似大型强子对撞机的高能可能足以让它们从碰撞粒子中“弹出”。如果是这样的话，除了建立一个更强大的标准物理模型外，暗物质（宇宙中大部分缺失的质量）的奥秘也可以解开。

Dodelson说：“Wemay最终穿透了暗物质的‘斗篷’，在实验室中探测到了超对称粒子。”“它将引入一类全新的粒子，并创建一个新的标准模型。”