آخرین نظریه اینشتین: نظریه میدان واحد

اینشتین پس از موفقیت های بزرگ پی در پی و تحولات شگرفی که در عرصه فیزیک ایجاد کرد – از تبین حرکت براونی و اثر فتوالکتریک و مشارکت در پایه گذاری فیزیک کوانتومی گرفته تا ارائه نظریات نسبیت خاص و عام – به فکر یک اقدام بنیادین و اتقلابی در فیزیک افتاد. اینشتین چون معتقد بود طبیعت و کل جهان، ساختاری واحد و به هم پیوسته دارد، پس نظریات مطرح در فیزیک نیز که سعی دارند رفتار جهان را در قالب روابط ریاضی تبیین کنند اساسا نمی توانند نظریات مستقل و جدا از همی باشند و معتقد بود نیروهای الکتریسیته، مغناطیس و گرانش با هم رابطه ی مستقیم دارند و تفکیک ناپذیرند.

 

به عبارتی اینشتین به این نتیجه رسیده بود که بجای نظریات متفاوت و مستقل الکترومغناطیس، نسبیت عام و … باید نظریه ی واحدی در فیزیک وجود داشته باشد که بتواند رفتار تمامی پدیده های جهان را بطور یکپارچه توضیح دهد. به عنوان مثال این نظریه واحد باید بتواند رفتار تمامی نیروها و میدان های دخیل در جهان را با فرمول بندی ریاضی واحدی تبیین کند. بر همین اساس، اینشتین نام این نظریه آرمانی را « نظریه میدان واحد » گذاشته بود.

اینشتین جست و جو برای کشف و فرمول بندی نظریه میدان واحد را از اوایل دهه ۲۰ میلادی آغاز کرده و نخستین مقاله خود را نیز در این مورد در سال ۱۹۲۲ منتشر کرده بود. البته از آنجایی که در آن زمان، تنها نیروهای شناخته شده جهان ، دو نیروی گرانش و الکترومغناطیسی بودند و تنها ذرات کشف شده جهان نیز دو ذره الکترون و پروتون، طبیعی بود که نظریه ارائه شده اینشتین در آن زمان، نظریه جامع و کاملی نباشد. به موازان اینشتین، فیزیکدان های دیگری نیز نظیر هرمان وایل تئودور کالوزا نیز تلاش برای فرمول بندی نظریه میدان واحد را آغاز کردند هر چند آنها نیز به نتایج جالبی رسیدند اما با کشف نیروهای جدید و ناشناخته در جهان معلوم شد که هیچ کدام از این نظریات کامل نبوده اند.

در دهه ۳۰ میلادی با کشف نیروی هسته ای مشخص شد که فرمول بندی نظریه میدان واحد، سخت تر از آن چیزی است که قبلا تصور می شد، چرا که رفتار این نیرو نسبت به نیروهای شناخته شده گرانش و الکترومغناطیسی بسیار متفاوت بود. با این حال اینشتین هیچ گاه از جست و جو برای کشف نظریه میدان واحد دست نکشید و تلاش برای فرمول بندی این نظریه آرمانی فیزیک تا واپسین روزهای زندگی خود ادامه داد. او همواره به مسائل بنیادین و مفاهیم عمیق فلسفی مرتبط با نظریات علمی علاقه بسیار داشت، بطوری که زمانی در جمله مشهوری ، هدف غایی خود از پژوهش علمی را چنین بیان کرد: « می خواهم اندیشه های خداوند را بشناسم، مابقی جزئیات است.»

دفتر کار دست نخوره ی آلبرت اینشتین در پرینستون چند ساعت پس از مرگش

شاید همین دیدگاه بود که او را قادر به فرمول بندی نظریه میدان واحد علاقمند کرده بود که تقریبا تمامی ۳۰ سال پایانی عمرش را وقف یافتن چنین نظریه ای کرد. هر چند او در سال ۱۹۴۹ نسخه کامل تری از نظریه میدان واحد خود را متشر کرد، اما سرانجام نتوانست به نسخه جامع و کاملی از این نظریه اسرارآمیز دست پیدا کند. ولی خوشبختانه تلاشهای او- که از زمان خودش جلو بود – چند دهه پس از مرگش به باز نشست و به یکی از مهم ترین نگرش های علمی عصر حاضر جهان تبدیل شد، به گونه ای که اکنون فیزیکدان های بسیاری در تلاشند تا به کمک نظریات نوینی همانند نظریه ابر ریسمان و نسخه تعمیم یافته آن یعنی نظریه M ، آرزوی دیرینه اینشتین یعنی دستیابی به یک نظریه غایی در فیزیک که بتواند رفتار تمامی نیروهای جهان را در قالب ریاضی واحدی تبیین کند را محقق کنند.