¿Por qué nadie ha unificado las 4 fuerzas fundamentales? ¿Cuáles son las diferencias clave?

¿Por qué nadie ha unificado las 4 fuerzas fundamentales? ¿Cuáles son las diferencias clave?
Anonim

Responder:

Las fuerzas fundamentales no se han unificado porque todavía no tenemos una teoría que pueda hacer esto.

Explicación:

La fuerza electromagnética describe las interacciones entre partículas cargadas. El fotón media la fuerza y es responsable de crear campos eléctricos y magnéticos. Se pensaba que la electricidad y el magnetismo eran fuerzas separadas hasta que Maxwell demostró que estaban relacionados.

La fuerza nuclear débil es responsable de la desintegración beta radiactiva. Por ejemplo, puede convertir un neutrón en un protón, un electrón y un electrón antineutrino. La fuerza nuclear débil está mediada por los bosones W y Z.

Las fuerzas electromagnéticas y débiles se han unificado en la fuerza electrodébil. Se ha demostrado que a muy altas energías el fotón y el bosón Z son indistinguibles. Fue el descubrimiento de los bosones W y Z lo que confirmó la teoría electrodébil.

La fuerza nuclear fuerte residual es responsable de unir protones y neutrones para formar un núcleo atómico. La fuerza está mediada por gluones. La fuerza nuclear fuerte residual es en realidad un efecto residual de la fuerza de color que une a los quarks en mesones y bariones.

Todavía no tenemos una Gran Teoría Unificada (GUT, por sus siglas en inglés) que unifica la fuerza electrodébil con la fuerza nuclear fuerte. Ha habido una serie de teorías candidatas GUT. Requieren el descubrimiento de nuevas partículas para confirmar las teorías. Un problema es que la unificación se producirá a energías muy altas que requerirán aceleradores de partículas que no tenemos la tecnología para construir.

Las fuerzas electromagnéticas, débiles y fuertes están descritas por las teorías cuánticas. No hay teoría cuántica de la gravedad. De hecho, Einstein demostró que la gravedad es el resultado de la curvatura del espacio-tiempo en 4 dimensiones por masas.

La unificación de las cuatro fuerzas requiere una Teoría de Todo. Esto no puede suceder hasta que tengamos un GUT y tengamos una teoría de la gravedad cuántica.