Füüsikateooriate

Füüsikateooriad on raamistikud, mis selgitavad ja ennustavad looduse käitumist. Need põhinevad matemaatikal ja eksperimentaalsetel tõenditel ning püüavad kirjeldada universumi aluspõhimõtteid. Tänapäeval on füüsikas kaks peamist teooriat, mis on saavutanud tohutut edu, kuid mis samas ka omavahel vastuolus on: üldrelatiivsusteooria ja kvantmehaanika.

Üldrelatiivsusteooria, mille Albert Einstein 1915. aastal esitas, kirjeldab gravitatsiooni kui ruumi ja aja kõverdumist massi ja energia poolt. See teooria on edukalt selgitanud planeetide liikumist, valguse paindumist massiivsete objektide läheduses ja ennustanud musti auke ning gravitatsioonilaineid. Üldrelatiivsusteooria toimib kõige paremini suurte mastaapide, nagu tähed, galaktikad ja universum tervikuna, kirjeldamisel.

Kvantmehaanika aga tegeleb maailmaga väga väikestel mastaapidel, kirjeldades aatomeid, subatomaarseid osakesi ja nende vastastikmõjusid. See teooria on viinud arenguni nagu transistorid, laserid ja tuumaenergia. Kvantmehaanika on oma olemuselt tõenäosuslik ja kirjeldab osakesi lainefunktsioonide abil, mille abil saab arvutada erinevate sündmuste toimumise tõenäosust.

Peamine probleem seisneb selles, et need kaks teooriat annavad vastuolulisi tulemusi ekstreemsetes tingimustes, näiteks musta augu sees või universumi alguses. Füüsikud otsivad aktiivselt ühendteooriat, mida sageli nimetatakse "kõige teooriaks", mis suudaks ühitada nii üldrelatiivsusteooria kui ka kvantmehaanika, pakkudes terviklikku arusaama universumi toimimisest kõigil mastaapidel. Teiste oluliste füüsikateooriate hulka kuuluvad klassikaline mehaanika, elektromagnetism ja termodünaamika.