Интересует вопрос объединения квантовой механики и общей теории относительности. Сколько реально осталось до того момента, когда физики смогут создать единую теорию всего? Есть ли сейчас перспективные направления типа теории струн или петлевой квантовой гравитации?
Или это вообще недостижимая цель?
Никогда.
Звучит пессимистично, но дело в принципиальных ограничениях. Теорема Геделя о неполноте показывает, что любая достаточно сложная формальная система содержит утверждения, которые нельзя ни доказать, ни опровергнуть внутри самой системы. Физика как формализованное описание природы упирается в те же самые логические границы.
Теория струн за 50 лет не выдала ни одного проверяемого предсказания. Петлевая гравитация застряла на этапе математических абстракций. М-теория требует 11 измерений, которые мы физически не можем наблюдать.
Возможно, сама постановка вопроса о "теории всего" ошибочна. Природа может быть фундаментально несводима к одному набору уравнений.
Теория струн сейчас в тупике из за отсутствия экспериментальной базы. Энергии Большого адронного коллайдера не хватает на три порядка чтобы проверить предсказания.
Перспективнее выглядят:
Но реально прорыв случится только когда кто то найдет способ экспериментально различить конкурирующие модели. Пока все это чистая математика без связи с реальностью.
А может теория всего уже создана, просто человечество еще не доросло до ее понимания? Вспомните, сколько времени прошло между открытием электромагнетизма и его практическим применением.
Возможно, какой нибудь аспирант из провинциального университета уже написал нужные уравнения в своем блокноте, но научное сообщество их игнорирует, потому что автор не из Принстона.
Лет через 20-30 с развитием квантовых компьютеров. Классические вычисления не справляются с симуляцией квантовых систем нужной сложности. Когда появятся машины на несколько миллионов кубитов - тогда и прорыв случится.
Проблема не в технологиях, а в том что мы не знаем какие вопросы задавать природе.
Вся история физики - это история правильных вопросов. Ньютон спросил "почему яблоко падает", Эйнштейн - "что будет если разогнаться до скорости света", Планк - "почему нагретое тело светится".
Для теории всего нужен такой же революционный вопрос, который перевернет наше понимание реальности. Пока его нет.
Вольфрам со своей вычислительной вселенной ближе всех подобрался. Если все физические законы - это просто результат работы клеточного автомата на базовом уровне реальности, то нужно просто найти правила этого автомата.
Почитайте "A New Kind of Science", там все разжевано.
теория всего это маркетинговый термин для привлечения грантов)) настоящие физики давно поняли что единой теории быть не может, природа работает на разных масштабах по разному и все
Теорема Геделя применима только к аксиоматическим системам арифметики, а не к физическим теориям. Некорректная аналогия.
Физические теории формализуются математически, следовательно подчиняются тем же логическим ограничениям. Аналогия вполне рабочая на концептуальном уровне.