https://madrid.hostmaster.org/articles/physics_beyond_the_standard_model/is.html
Fram að árinu 2012 hafði Staðlaða líkanið (SM) verið fullkomnað í kenningum með staðfestingu á tilvist Higgs-bósónsins í Stóra Hadronárekstrinum (LHC) hjá CERN. Öll spáð ögn hafði fundist. Jöfnur þess stóðust öll tilraunapróf með ótrúlegri nákvæmni.
Engu að síður var stemningin í eðlisfræði ekki sú að endir væri náð, heldur sú að eitthvað vantaði. Eins og lögmál Newtons á undan Einstein eða klassísk eðlisfræði á undan skammtafræði, var Staðlaða líkanið of árangursríkt á þeim mælikvörðum sem við getum prófað, en ófært um að svara dýpri spurningum. Þetta var nánast gallalaust kort – en aðeins yfir lítinn hluta landslagsins.
Augljósasta vanrækslan er þyngdarkrafturinn.
Þetta er meira en einföld yfirsjón. Almenn afstæðiskenning lítur á þyngdarkraftinn sem sveigju rúmtíma, slétt rúmfræðilegt svið, á meðan Staðlaða líkanið lítur á krafta sem skammtasvið sem miðlað er af ögnum. Tilraunir til að skammta þyngdarkraftinn á sama hátt lenda í óendanleika sem ekki er hægt að staðla.
Staðlaða líkanið og Almenn afstæðiskenning eru eins og tvö mismunandi stýrikerfi – frábær á sínu sviði, en í grundvallaratriðum ósamrýmanleg. Að sætta þau er kannski stærsta áskorun eðlisfræðinnar í dag.
Staðlaða líkanið spáir því að nítrínó hafi engan massa. En tilraunir, sem hófust með Super-Kamiokande-skynjaranum í Japan (1998) og staðfestar um allan heim, sýndu að nítrínó sveiflast á milli bragða (rafeind, mýeind, tá). Sveiflan krefst massa.
Þetta var fyrsta staðfesta sönnunin fyrir eðlisfræði handan Staðlaða líkansins. Þessi uppgötvun færði Kajita og McDonald Nóbelsverðlaunin árið 2015.
Nítrínó eru ótrúlega létt, að minnsta kosti milljón sinnum léttari en rafeind. Massi þeirra er ekki útskýrður af Staðlaða líkaninu – en gæti bent til nýrrar eðlisfræði, svo sem sveiflubúnaðarins, sæfðra nítrínóa, eða tengsla við frumheiminn. Í sumum sviðsmyndum gera þungar sveiflubúnaðar-nítrínó leptogenesis mögulegt, þar sem ósamhverfa í leptónum skapast í frumheimi og breytist síðar í ósamhverfu efnis og andefnis sem sést.
Sýnilegt efni, lýst af Staðlaða líkaninu, er minna en 5% af alheiminum. Restin er ósýnileg.
Kenningar leggja til nýjar agnir: WIMP-ar (þungar agnir með veika víxlverkun), axíónar, sæfð nítrínó, eða eitthvað enn framandi. En þrátt fyrir áratuga leit – neðanjarðarskynjara, tilraunir í árekstrartækjum, stjarnfræðilegar athuganir – er myrkt efni ennþá undirfundið.
Enn dularfyllri er myrkur orka, krafturinn sem knýr hröðun útþenslu alheimsins.
Þessi vandamál stöðugs geimfræðilegs er kannski skarpasta áreksturinn á milli skammtasviðakenninga og þyngdarkrafts. Staðlaða líkanið segir ekkert um myrka orku. Þetta er gífurlegt bil í skilningi okkar á alheiminum.
Önnur djúp ráðgáta liggur í sjálfum Higgs-bósóninum.
Massi Higgs var mældur 125 GeV. En skammtaleiðréttingar ættu að ýta honum nær Planck-mælikvarðanum (\(10^{19}\) GeV), nema kraftaverkalegar niðurfellingar eigi sér stað. Hvers vegna er hann svona léttur miðað við náttúrulega orkuskala þyngdarkraftsins?
Þetta er hæðarvandamálið: Higgs virðist óeðlilega fínstilltur. Eðlisfræðingar gruna nýja eðlisfræði, svo sem ofursamhverfu (SUSY), sem gæti stöðugað massa Higgs með því að kynna samstarfsagnir sem hætta við hættulegar leiðréttingar. (Umræður um eðlileika fela í sér hugmyndir frá dýnamískum lausnum til mannmiðaðra rökstuðnings í hugsanlegu „landslagi“ tómarúma.)
Staðlaða líkanið inniheldur nokkur CP-brot, en langt frá nóg til að útskýra hvers vegna alheimurinn í dag er fullur af efni frekar en jafn miklu efni og andefni. Eins og fram kom hér að ofan bjóða aðferðir eins og leptogenesis (oft tengdar uppruna sveiflubúnaðar nítrínómassa) upp á spennandi leið þar sem eðlisfræði handan Staðlaða líkansins raska jafnvæginu.
Staðlaða líkanið er stundum kallað „árangursríkasta kenningin í eðlisfræði“. Spár þess passa við tilraunir með 10-12 aukastafa nákvæmni. Það útskýrir nánast allt sem við sjáum í ögnahraðlum og rannsóknarstofum.
En það er ófullkomið:
Eðlisfræðingar standa nú frammi fyrir kunnuglegu augnabliki í sögunni. Eins og Newtonísk vélfræði gaf vika fyrir afstæðiskenningu og klassísk eðlisfræði fyrir skammtafræði, verður Staðlaða líkanið að lokum að víkja fyrir einhverju dýpra.
Endanlegt markmið er Stór sameinuð kenning (GUT) eða jafnvel Kenning um allt (ToE): rammi sem sameinar alla fjóra kraftana, útskýrir allar agnir og virkar stöðugt frá minnstu mælikvörðum (skammtþyngdarkrafti) til stærstu (geimfræði).
Þetta er heilagur gral nútíma eðlisfræði. Þess vegna ýta vísindamenn árekstrartækjum upp á hærri orkur, byggja risastóra nítrínóskynjara, kortleggja alheiminn með sjónaukum og finna upp nýja og djörfa stærðfræði.
Næstu kaflar munu kanna fremstu frambjóðendur:
Hver þessara hugmynda varð til, ekki sem dogma, heldur sem vísindi á sínu besta: að taka eftir sprungum, smíða nýjar kenningar og prófa þær gegn raunveruleikanum.
Eðlisfræði hefur langa sögu um sameiningu í gegnum samhverfu. Jöfnur Maxwells sameinuðu rafmagn og segulmagn. Sérstök afstæðiskenning sameinaði rými og tíma. Rafveikakenningin sameinaði tvo af fjórum grundvallarkraftum. Hver stökk fram á við spratt úr uppgötvun á falinni samhverfu í náttúrunni.
Ofursamhverfa – eða SUSY, eins og eðlisfræðingar kalla hana með ástúð – er djarf tillaga um að næsta stóra samhverfan tengi tvær að því er virðist ólíkar flokkar: efni og kraftar.
Í Staðlaða líkaninu skiptast agnir í tvo stóra flokka:
Fermíónar (spuni 1/2): innihalda kvarka og leptóna, byggingareiningar efnis. Hálfheiltöluspuni þeirra þýðir að þær hlýða útskúfunarreglu Paulis: tveir eins fermíónar geta ekki skipa sama ástand. Þetta er ástæðan fyrir því að atóm hafa skipulegar skeljar og efni er stöðugt.
Bósónar (heiltöluspuni): innihalda ljóseindir, glúóna, W- og Z-bósóna og Higgs. Bósónar miðla kraftum. Ólíkt fermíónum geta þær safnast saman í sama ástand, þess vegna eru til leysigeislar (ljóseindir) og Bose-Einstein þéttar.
Í stuttu máli: fermíónar mynda efni, bósónar flytja krafta.
Ofursamhverfa leggur til samhverfu sem tengir fermíóna og bósóna. Fyrir hvern þekktan fermíón er til bósónískur samstarfsaðili. Fyrir hvern þekktan bósón er til fermíónískur samstarfsaðili.
(„Fotínóar“ og „zínóar“ eru gömul gælunöfn fyrir tiltekin mæliástand; tilraunir leita í raun að massaeinkennum sem nefnd eru hér að ofan.)
Hvers vegna að leggja til svo róttæka tvöföldun á ögnheiminum? Vegna þess að SUSY býður upp á glæsilegar lausnir á nokkrum af dýpstu vandamálum sem Staðlaða líkanið skildi eftir.
Einn stærsti aðdráttarafl SUSY er hæfileiki hennar til að leysa hæðarvandamálið: hvers vegna er Higgs-bósóninn svona léttur miðað við Planck-mælikvarðann?
Í Staðlaða líkaninu ættu skammtaleiðréttingar frá sýndarögnum að ýta massa Higgs upp í gríðarlega gildi. Ofursamhverfa kynnir samstarfsagnir sem hætta við þessi frávik. Niðurstaðan: massi Higgs stöðugleikast náttúrulega, án þess að þurfi fínstillingu (að minnsta kosti í „eðlilegum“ SUSY-litrófum).
Önnur hvatning fyrir SUSY kemur frá sameiningu krafta.
Þetta bendir til þess að við mjög háar orkur gætu allir þrír kraftarnir sameinast í Stóra sameinuðu kenningu (GUT).
Ofursamhverfa býður einnig upp á náttúrulegan frambjóðanda fyrir myrkt efni.
Ef SUSY er rétt, hlýtur ein samstarfsögn að vera stöðug og rafhlutlaus. Fremsti frambjóðandinn er léttasti nætralinóinn, blanda af bínóum, vínóum og higgsínóum.
Nætralinóar víxlverka aðeins veikt, sem passar við prófíl WIMPa (þungar agnir með veika víxlverkun). Ef þær finnast gætu þær útskýrt 27% af vantandi efni alheimsins.
Í áratugi vonuðu eðlisfræðingar að ofursamhverfuagnir birtust rétt fyrir ofan orkuskala sem þegar höfðu verið kannaðir.
Að finna ekki SUSY í LHC hefur verið vonbrigði. Margar af einföldustu útgáfum SUSY, eins og „lágmarks ofursamhverfa Staðlaða líkanið“ (MSSM), eru nú mjög takmarkaðar. „Eðlileg“ litróf hafa færst í átt að þyngri skala, sem bendir til meiri fínstillingar ef SUSY er nálægt TeV-mælikvarðanum.
Engu að síður hefur SUSY ekki verið útilokað. Flóknari líkön spá fyrir um þyngri eða fínlegri samstarfsagnir, kannski utan seilingar LHC, eða með víxlverkunum sem eru of veikar til að greinast auðveldlega.
Fyrir utan tilgátur sínar, hefur SUSY djúpa stærðfræðilega fegurð.
Jafnvel þótt náttúran innleiði ekki SUSY á aðgengilegum orkuskala, hefur stærðfræði hennar þegar auðgað eðlisfræði.
Í dag er SUSY í undarlegri stöðu.
Ef LHC og arftakar hans finna ekkert áfram, gæti SUSY aðeins raungerst á orkuskala langt utan seilingar okkar – eða kannski hefur náttúran valið allt aðra leið.
Ofursamhverfa sýnir vísindalega aðferð í verki.
Eðlisfræðingar greindu vandamál: hæðarvandamálið, sameiningu, myrkt efni. Þeir lögðu til nýja og djörfa samhverfu sem leysir þau öll. Þeir hönnuðu tilraunir til að prófa hana. Hingað til hafa niðurstöðurnar verið neikvæðar – en það þýðir ekki að hugmyndin hafi verið til einskis. SUSY hefur skerpt á verkfærum okkar, skýrt hvað við leitum að og leitt heilu kynslóðirnar af rannsóknum.
Eins og eterinn eða epísýklarnir á undan henni, gæti SUSY verið skref í átt að dýpri sannleika, hvort sem hún stendur sem endanlegt orð eða ekki.
Eðlisfræði handan Staðlaða líkansins er oft knúin áfram af plástrum: að leysa hæðarvandamálið, útskýra myrkt efni, sameina mælikvarða tengistöðugilda. Strengjafræði er öðruvísi. Hún byrjar ekki á tiltekinni ráðgátu. Í staðinn byrjar hún á stærðfræði – og endar með að endurskrifa alla hugmynd okkar um rými, tíma og efni.
Strengjafræði byrjaði, ótrúlega, ekki sem kenning um allt, heldur sem misheppnuð tilraun til að skilja sterka kjarnakraftinn.
Seint á sjöunda áratugnum, áður en QCD var fullþróuð, reyndu eðlisfræðingar að útskýra dýragarðinn af hadrónum. Þeir tóku eftir mynstrum í dreifingargögnum sem bentu til þess að ómunir gætu verið líktaðir eftir titrandi strengjum.
„Tvöfaldur ómunarlíkan“, kynnt af Veneziano árið 1968, lýsti sterkum víxlverkunum eins og hadrónar væru örvun titrandi strengja. Líkanið var glæsilegt en fljótt yfirgefið þegar QCD kom fram sem raunveruleg kenning um sterka kraftinn.
Engu að síður neitaði strengjafræði að deyja. Í jöfnum hennar leyndust merkilegar eiginleikar sem bentu handan eðlisfræði kjarna.
Þegar kenningamenn skömmtuðu titring strengjanna, kom í ljós að litrófið innihélt óhjákvæmilega massalausa ögn með spuna 2.
Þetta var sláandi. Skammtasviðakenning hafði sýnt að massalaus ögn með spuna 2 er einstök: hún hlýtur að vera skammt þyngdarkraftsins, gravítónið.
Eins og John Schwarz sagði síðar: „En óvænt staðreynd kom í ljós: stærðfræði strengjafræðinnar innihélt óhjákvæmilega massalausa ögn með spuna 2 – gravítón.“
Það sem byrjaði sem kenning um hadróna hafði óvart framleitt byggingareiningu skammtþyngdarkrafts.
Í kjarna strengjafræðinnar eru punktagnir skipt út fyrir litlar, einvíddar hluti: strengir.
Strengir geta verið opnir (með tveimur endapunktum) eða lokaðir (lykkjur).
Mismunandi titringsástand strengsins samsvarar mismunandi ögnum.
Þessi einfalda breyting – frá punktum til strengja – leysir marga af óendanleikum sem plaga skammtþyngdarkraftinn. Takmarkaður stærð strengsins dreifir víxlverkunum sem annars myndu springa í núllfjarlægð.
Fyrstu útgáfur strengjafræðinnar höfðu vandamál: þær innihéldu takíóna (óstaðfestu) og kröfðust óraunverulegra eiginleika. Framfarir komu með kynningu á ofursamhverfu, sem leiddi á sjöunda og áttunda áratugnum til ofurstrengjafræði.
Ofurstrengir útrýmdu takíónum, tóku með fermíóna og færðu nýja stærðfræðilega samræmi.
En það var einn hæð: strengjafræði virkar aðeins í hærri víddum. Nánar tiltekið, 10 rúmtímavíddir.
Þessi hugmynd, þótt róttæk virðist, var ekki alveg ný. Á 1920-áratugnum hafði Kaluza-Klein kenningin þegar gefið í skyn að auka víddir gætu sameinað þyngdarkraft og rafsegulfræði. Strengjafræði endurvakti þessa hugmynd og stækkaði hana gríðarlega.
Um miðjan níunda áratuginn komust eðlisfræðingar að því að strengjafræði er ekki einstök, heldur kemur í fimm mismunandi útgáfum:
Hver og ein virtist stærðfræðilega samræmd, en hvers vegna ætti náttúran að velja eina?
Árið 1984 sýndu Michael Green og John Schwarz að strengjafræði gæti sjálfkrafa hætt við skammtafræðilegar fráviksbreytingar – eitthvað sem skammtasviðakenningar þurftu að verkfræðilega vandlega. Þessi uppgötvun kveikti fyrstu ofurstrengja byltinguna, þar sem þúsundir eðlisfræðinga sneru sér að strengjafræði sem frambjóðanda fyrir sameinaða kenningu allra krafta.
Þetta var fyrsti alvarlegi ramminn þar sem skammtþyngdarkraftur var ekki aðeins samræmdur heldur óhjákvæmilegur.
Um miðjan tíunda áratuginn átti seinni byltingin sér stað. Edward Witten og aðrir komust að því að fimm mismunandi strengjafræðikenningar voru ekki keppinautar, heldur mismunandi takmörk einnar dýpri sameinaðrar kenningar: M-kenning.
Talið er að M-kenning sé til í 11 víddum og innihaldi ekki aðeins strengi heldur einnig hluti í hærri víddum sem kallast branes (stytting á himnum).
Þessar branes opnuðu nýjar og ríkar möguleika: heilu alheimar gætu verið til sem þrívíð branes, fljótandi í hærri víð rými, þar sem þyngdarkrafturinn lekur út í magn en aðrir kraftar haldast bundnir. Þessi mynd veitti innblástur fyrir nútíma auka vídda líkön eins og Randall-Sundrum.
Kaluza-Klein (1920s): Lagði til fimmta vídd til að sameina þyngdarkraft og rafsegulfræði. Hugmyndin var yfirgefin í áratugi, en strengjafræði endurvakti hana á stærri hátt. Þjappaðar auka víddir eru enn lykileiginleiki strengjalíkana.
Randall-Sundrum (1999): Lagði til „sveigðar“ auka víddir, þar sem alheimurinn okkar er þrívítt brane innbyggt í hærri víddir. Þyngdarkrafturinn dreifist í magnið, sem útskýrir hvers vegna hann er veikari en aðrir kraftar. Slík líkön spá fyrir um mögulega merki í ögnarárekstrartækjum eða frávik frá lögmáli Newtons á mjög stuttum vegalengdum.
Strengjafræði setur fram djarfar fullyrðingar, en að prófa þær er ótrúlega erfitt.
Þrátt fyrir áskoranirnar hefur strengjafræði veitt frjósöm grundvöll fyrir stærðfræði, og veitt innblástur fyrir framfarir í rúmfræði, staðfræði og tvískiptum eins og AdS/CFT (sem tengir þyngdarkraft í hærri víddum við skammtasviðakenningu án þyngdarkrafts).
Stuðningsmenn halda því fram að strengjafræði sé efnilegasta leiðin að sameinuðu kenningu: hún inniheldur skammtþyngdarkraft, sameinar alla krafta og útskýrir hvers vegna gravítónið hlýtur að vera til.
Gagnrýnendur halda því fram að án tilraunastaðfestingar sé strengjafræði í hættu á að losna frá tilraunavísindum. „Landslag“ hennar af mögulegum lausnum (allt að \(10^{500}\)) gerir erfitt að draga fram einstakar spár.
Báðir aðilar eru sammála um eitt: strengjafræði hefur breytt því hvernig við hugsum um eðlisfræði og veitt nýtt tungumál fyrir sameiningu.
Ef ofursamhverfa er næsta skref handan Staðlaða líkansins, er strengjafræði skrefið þar á eftir: frambjóðandi fyrir Kenningu um allt sem lengi hefur verið leitað að.
Djörfasta fullyrðing hennar er ekki að hún innihaldi bara Staðlaða líkanið og þyngdarkraftinn, heldur að þetta séu óhjákvæmilegar niðurstöður titrandi strengja í hærri víddum. Gravítónið er ekki viðbót – það er innbyggt.
Hvort náttúran hafi valið þessa leið á enn eftir að koma í ljós.
Kenningar eru lífæð eðlisfræðinnar, en tilraunir eru hjartsláttur hennar. Ofursamhverfa, strengjafræði og auka víddir eru fallegar stærðfræðilegar byggingar, en þær lifa eða deyja með sönnunargögnum. Ef þær eiga að vera meira en vangaveltur, verða þær að skilja eftir spor í gögnunum.
Eðlisfræðingar hafa þróað snjallar leiðir til að leita að þessum sporum – í árekstrartækjum, í alheiminum og í uppbyggingu rúmtíma sjálfs.
Stóri Hadronárekstrarinn (LHC) hjá CERN er öflugasti ögnahraðall heimsins, sem rekur prótóna saman á orkum upp í 13,6 TeV (hönnun: 14 TeV). Þetta hefur verið aðal tæki mannkyns til að kanna eðlisfræði handan Staðlaða líkansins.
Sumar kenningar benda til þess að ef þyngdarkrafturinn verður sterkur á TeV-mælikvarðanum gætu örsmáir svartholur myndast í LHC-árekstrum og gufa upp í sprengingum af ögnum. Slík atvik hafa ekki sést.
Ef auka víddir eru til, gæti lögmál Newtons um þyngdarkraft brotnað á stuttum vegalengdum.
Þessar borðtilraunir eru ótrúlega næmar og kanna mælikvarða sem eru óaðgengilegir árekstrartækjum.
Uppgötvun þyngdarbylgja af LIGO árið 2015 opnaði nýtt landamæri.
Hingað til eru athuganir í samræmi við GR innan núverandi óvissu, en meiri nákvæmni gæti leitt til óvæntra niðurstaðna.
Alheimurinn sjálfur er endanlegur ögnahraðall.
Hingað til er himinninn þögull. Myrkt efni hefur ekki greinst, og geimfræðileg gögn samræmast ΛCDM líkaninu án skýrra fingrafara strengja.
Áratuga leit hefur ekki staðfest SUSY, auka víddir, eða strengjamerki. En skortur á sönnunargögnum er ekki sönnun á skorti:
Nokkrar nákvæmar fráviksbreytingar (t.d. mæling á (g-2) mýeindar og nokkrar spennur í bragðeðlisfræði) eru enn forvitnilegar en óleystar; þær hvetja til áframhaldandi rannsókna án þess að kollvarpa Staðlaða líkaninu ennþá.
Það sem tilraunir hafa gert er að þrengja að færibreyturými. Þær hafa sagt okkur hvar SUSY er ekki, hversu smáar auka víddir verða að vera, og hversu mikið eða lítið myrkt efni getur víxlverkað.
Framtíðartilraunir lofa dýpri könnun:
Tilraunasaga eðlisfræði handan Staðlaða líkansins er ekki saga um bilun, heldur ferli.
Eins og gullþynnutilraun Rutherfords braut plómu-búðinglíkan, eða LIGO eyddi efasemdum um þyngdarbylgjur, gæti næsta stóra uppgötvunin komið skyndilega – og breytt öllu.
Í aldaraðir hefur eðlisfræði þróast í gegnum sameiningu. Newton sameinaði himin og jörð undir einu þyngdarkraftslögmáli. Maxwell sameinaði rafmagn og segulmagn. Einstein sameinaði rými og tíma. Rafveikakenningin sýndi að tveir mjög ólíkir kraftar eru hliðar á einum krafti.
Næsta náttúrulega skref er djarfasta hingað til: sameining allra fjögurra grundvallarvíxlverkana – sterkra, veika, rafsegul- og þyngdarkrafts – í einum samræmdum ramma. Þetta er heilagur gral eðlisfræðinnar: Kenning um allt (ToE).
Fullkomin sameining er ekki bara heimspekileg fegurð; hún takast á við hagnýt og hugmyndaleg djúp vandamál:
ToE sameinar ekki aðeins krafta – hún sameinar mælikvarða, frá minnstu strengjum skammtakenninga til stærstu geimfræðilegra bygginga.
Ofursamhverfa (SUSY), ef hún raungerist í náttúrunni, veitir skref í átt að ToE.
GUT-ar innblásnar af SUSY (eins og SU(5), SO(10), eða E₆) ímynda sér að við mjög háar orkur sameinast kvarkar og leptónar í stærri margfeldi, og kraftarnir sameinast í einn mælihóp.
En SUSY hefur enn ekki birst í tilraunum. Ef hún er aðeins til á mælikvörðum utan seilingar okkar, gæti sameiningarkraftur hennar haldist freistandi en falinn.
Strengjafræði fer lengra. Í stað þess að plástra Staðlaða líkanið, skrifar hún grunninn upp á nýtt:
Í þessari sýn er sameining ekki tilviljun – hún er rúmfræðileg. Kraftar eru ólíkir vegna þess að strengir titra á mismunandi vegu, mótaðir af staðfræði auka vídda.
Uppgötvunin á því að fimm strengjafræðikenningar tengjast með tvískiptum leiddi til M-kenningar, enn stærri ramma:
M-kenning er enn ófullgerð, en hún er djarfasta skrefið í átt að ToE sem enn hefur verið reynt.
Strengjafræði og M-kenning eru ekki einu leiðirnar. Eðlisfræðingar kanna marga ramma, hver með mismunandi styrkleika:
Þótt enginn af þessum keppi enn við sameiningarumfang strengjafræðinnar, sýna þeir ríkidæmi leitarinnar.
ToE verður að lokum að vera prófanleg. Þótt Planck-mælikvarðinn sé langt utan seilingar núverandi tilrauna, leita eðlisfræðingar að óbeinum sönnunargögnum:
Hingað til er ToE enn utan seilingar, en hver neikvæð niðurstaða þrengir möguleikana.
Sönn ToE sameinar ekki aðeins eðlisfræði – hún sameinar mannlegt þekkingu. Hún tengir skammtafræði og afstæðiskenningu, smátt og stórt, ögn og alheim.
En hún stendur frammi fyrir þversögn: mælikvarðinn þar sem sameining á sér stað gæti verið að eilífu utan tilraunalegrar seilingar. 100 TeV árekstrartæki kannar aðeins brot af leiðinni að Planck-mælikvarðanum. Við gætum þurft að treysta á geimfræði, stærðfræðilegt samræmi, eða óbein merki.
Draummurinn lifir vegna djúprar fegurðar rammanna. Eins og Witten sagði, strengjafræði er ekki bara „safn af jöfnum“, heldur „nýr rammi fyrir eðlisfræði“.
Leitin að ToE snýst ekki um að lýsa strengjafræði, SUSY, eða einhverri einni hugmynd sem „sannleika“. Þetta snýst um vísindalega aðferð:
Sagan er enn ekki lokið. En einmitt þessi opni – neitunin á að helga nokkra kenningu – gerir eðlisfræði að lifandi vísindum, ekki dogmi.
Næsta öld eðlisfræðinnar gæti afhjúpað:
Eða kannski er sanna ToE eitthvað sem enginn hefur enn ímyndað sér.
En sjálf leitin – hvati til að sameina, útskýra, sjá náttúruna í heild sinni – er jafn mikill hluti af mannkyninu og jöfnurnar sjálfar.