Can the Laws of Physics Be Unified?

مدل استاندارد فیزیک ذرات، درک کنونی ما از ذرات بنیادی طبیعت و تعاملات آنها را توصیف می کند، اما شکاف هایی باقی مانده است. برای مثال، نظریه کوانتومی گرانش را شامل نمی شود و وجود ماده تاریک را نیز توضیح نمی دهد. با این حال، پس از تکمیل، مدل استاندارد می‌تواند توصیفی یکپارچه از اجزای سازنده جهان ارائه دهد. محققان دهه‌هاست که به دنبال این رویا بوده‌اند و بسیاری از آنها می‌پرسند که آیا چنین رویایی می‌تواند به واقعیت تبدیل شود؟

آیا می‌توان قوانین فیزیک را متحد کرد؟ مقدمه‌ای کوتاه است برای این مرز هیجان انگیز فیزیک این کتاب برای دانشجویان و پژوهشگران در سراسر علوم و برای خوانندگان عمومی با تفکر علمی نوشته شده است. پل لانگکر با مروری بر پیشرفت‌های کلیدی که مدل استاندارد را شکل داده‌اند، شروع می‌کند و سپس ذرات بنیادی، برهم‌کنش‌های آن‌ها و نقش آن‌ها در کیهان‌شناسی را توصیف می‌کند. او در ادامه نظریه میدان، تقارن های درونی، نظریه های یانگ میلز، برهمکنش های قوی و ضعیف، کشف بوزون هیگز و فیزیک نوترینو را توضیح می دهد. لانگاکر سپس به سؤالاتی می پردازد که هنوز بی پاسخ مانده اند: ماهیت ماده تاریک مرموز و انرژی تاریک که تقریباً 95 درصد جهان را تشکیل می دهند چیست؟ چرا ماده بیشتر از ضد ماده وجود دارد؟ چگونه می توانیم مکانیک کوانتومی و نسبیت عام را با هم تطبیق دهیم؟

آیا می توان قوانین فیزیک را یکپارچه کرد؟ ایده های نظری امیدوارکننده و آزمایش های جدیدی را توصیف می کند که می تواند پاسخ هایی را ارائه دهد و چشم انداز ما را برای ایجاد سنجیده است. یک نظریه واقعاً یکپارچه از کوچکترین اجزای تشکیل دهنده طبیعت و تعاملات آنها.

The standard model of particle physics describes our current understanding of nature's fundamental particles and their interactions, yet gaps remain. For example, it does not include a quantum theory of gravity, nor does it explain the existence of dark matter. Once complete, however, the standard model could provide a unified description of the very building blocks of the universe. Researchers have been chasing this dream for decades, and many wonder whether such a dream can ever be made a reality.

Can the Laws of Physics Be Unified? is a short introduction to this exciting frontier of physics. The book is accessibly written for students and researchers across the sciences, and for scientifically minded general readers. Paul Langacker begins with an overview of the key breakthroughs that have shaped the standard model, and then describes the fundamental particles, their interactions, and their role in cosmology. He goes on to explain field theory, internal symmetries, Yang-Mills theories, strong and electroweak interactions, the Higgs boson discovery, and neutrino physics. Langacker then looks at the questions that are still unanswered: What is the nature of the mysterious dark matter and dark energy that make up roughly 95 percent of the universe? Why is there more matter than antimatter? How can we reconcile quantum mechanics and general relativity?

Can the Laws of Physics Be Unified? describes the promising theoretical ideas and new experiments that could provide answers and weighs our prospects for establishing a truly unified theory of the smallest constituents of nature and their interactions.