ทฤษฎีการรวมแรงครั้งใหญ่และฟิสิกส์ทฤษฎี

ทางลัด: ความแตกต่างความคล้ายคลึงกันค่าสัมประสิทธิ์การเปรียบเทียบ Jaccardการอ้างอิง

ความแตกต่างระหว่าง ทฤษฎีการรวมแรงครั้งใหญ่และฟิสิกส์ทฤษฎี

ทฤษฎีการรวมแรงครั้งใหญ่ vs. ฟิสิกส์ทฤษฎี

ทฤษฎีการรวมแรงครั้งใหญ่ (Grand Unified Theory หรือ GUT) เป็นทฤษฎีทางฟิสิกส์ที่อ้างอิงแบบจำลองหลายแบบที่คล้ายคลึงกันในการศึกษาฟิสิกส์อนุภาคที่ระดับพลังงานสูง โดยที่อันตรกิริยาพื้นฐาน 3 อย่างในแบบจำลองมาตรฐาน สามารถควบรวมกันได้ตามทฤษฎีเกจ (Guage Theory) ได้แก่ แรงแม่เหล็กไฟฟ้า อันตรกิริยาอย่างเข้ม และอันตรกิริยาอย่างอ่อน แทนที่จะต้องแบ่งแยกการพิจารณาออกเป็นสามแบบที่แตกต่างกัน การรวมแรงนี้มีความเป็นไปได้เนื่องจากระดับพลังงานที่ขึ้นอยู่กับค่าองค์ประกอบต่างๆ ในทฤษฎีสนามควอนตัม เรียกชื่อว่า renormalization group running ซึ่งจะยินยอมให้ค่าองค์ประกอบที่แตกต่างกันอย่างมากสามารถเปลี่ยนรูปไปที่ระดับพลังงานที่สูงมากยิ่งขึ้น โดยประมาณที่ 10^ GeV และระดับพลังงานของพลังค์ จากคุณสมบัตินี้ สถานการณ์จำลองของการรวมแรงในทางกายภาพจึงไม่สามารถหยั่งตรวจได้โดยตรงจากเครื่องชนอนุภาค แต่จะต้องตรวจผ่านการสังเกตการณ์ทางอ้อม เช่น การสลายตัวของโปรตอน หรือคุณสมบัติบางอย่างของนิวตริโน นอกเหนือจากนี้ ยังมีการคาดการณ์ว่าอาจเป็นไปได้ที่จะรวมเอา แรงโน้มถ่วง เข้ากับอันตรกิริยาทั้งสามอย่างตามทฤษฎีเกจ เพื่อให้กลายเป็น ทฤษฎีแห่งสรรพสิ่ง (Theory of everything) แต่ทฤษฎีการรวมแรงครั้งใหญ่นี้ยังมิได้รวมไปถึงการควบรวมอันตรกิริยาตามแบบจำลองมาตรฐานเข้ากับแรงโน้มถ่วงควอนตัม. ฟิสิกส์ทฤษฎี คือ สาขาวิชาฟิสิกส์แขนงหนึ่งที่นำแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ ความคิดเชิงนามธรรมของวัตถุเชิงกายภาพและระบบต่าง ๆ ให้อยู่ในหลักการเหตุผล อธิบายและทำนายปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ ซึ่งแตกต่างจากฟิสิกส์ทดลองจากการใช้อุปกรณ์การทดลองที่จะตรวจหาปรากฏการณ์เหล่านี้ ความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์มักจะมาจากอิทธิพลระหว่างการเรียนรู้จากการทดลองและทฤษฎีโดยปกติ แต่ฟิสิกส์ทฤษฎียึดติดกับความเคร่งครัดทางคณิตศาสตร์ ซึ่งได้ให้ความสำคัญกับการทดลองและการสังเกตค่อนข้างน้อยในบางกรณี อาทิ ในขณะที่พัฒนาทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ได้พิจารณาถึงการแปลงลอเรนซ์ซึ่งทำให้สมการของแมกซ์เวลล์ไม่เปลี่ยนแปลง แต่ไม่ได้สนใจถึงการทดลองของมิเชลสัน-มอร์ลีย์ที่ทำเกี่ยวกับอีเธอร์ที่มีผลต่อการเคลื่อนของโลก ในทางกลับกัน ไอน์สไตน์ได้รับรางวัลโนเบลสำหรับการอธิบายปรากฏการณ์โฟโตอิเล็กทริกซึ่งไม่มีการอ้างอิงในเชิงทฤษฎีใด ๆ ทั้งสิ้น.

ฟิสิกส์ของอนุภาค

ฟิสิกส์ของอนุภาค (particle physics) เป็นสาขาหนึ่งของฟิสิกส์ที่ศึกษาธรรมชาติของอนุภาคทั้งหลายที่รวมตัวกันขึ้นเป็นสสาร (อนุภาคที่มีมวล) และ การฉายรังสี (อนุภาคที่ไม่มีมวล) แม้ว่าคำว่า "อนุภาค" สามารถหมายถึงวัตถุที่มีขนาดเล็กมากหลากหลายชนิด (เช่นโปรตอน อนุภาคก๊าซ หรือแม้กระทั่งฝุ่นในครัวเรือน), "ฟิสิกส์ของอนุภาค" มักจะสำรวจตรวจหาอนุภาคที่มีขนาดเล็กที่สุด สามารถตรวจพบได้ ไม่สามารถลดขนาดลงได้อีก และมีสนามฟิสิกส์ที่มีแรงขนาดพื้นฐานที่ลดขนาดลงไม่ได้ที่จำเป็นต้องใช้ในการที่จะอธิบายตัวมันเองได้ ตามความเข้าใจของเราในปัจจุบัน อนุภาคมูลฐานเหล่านี้เป็นการกระตุ้นของสนามควอนตัมที่ควบคุมการปฏิสัมพันธ์ของพวกมันอีกด้วย ทฤษฎีที่โดดเด่นในปัจจุบันที่ใช้อธิบายอนุภาคมูลฐานและสนามเหล่านี้ พร้อมกับการเปลี่ยนแปลง (ไดนามิกส์) ของพวกมัน จะถูกเรียกว่าแบบจำลองมาตรฐาน ดังนั้นฟิสิกส์ของอนุภาคที่ทันสมัยโดย​​ทั่วไปจะสำรวจแบบจำลองมาตรฐานและส่วนขยายที่เป็นไปได้ต่าง ๆ ของพวกมัน เช่น ส่วนขยายไปที่อนุภาคใหม่ล่าสุด "เท่าที่รู้จักกัน" ที่เรียกว่า Higgs boson หรือแม้กระทั่งไปที่สนามของแรงที่เก่าแก่ที่สุดเท่าที่รู้จักกัน คือแรงโน้มถ่วง.

ทฤษฎีการรวมแรงครั้งใหญ่และฟิสิกส์ของอนุภาค · ฟิสิกส์ของอนุภาคและฟิสิกส์ทฤษฎี · ดูเพิ่มเติม »