النظريات الكبرى الموحدة ( Grand unified theories )

النظريات الكبرى الموحدة محاولة لتوحيد ثلاث من القوى الأساسية الأربع التي يُعتقد بأنها تحكم العالم. وهذه القوى الثلاث من الأضعف إلى الأقوى هي 1- التفاعل الضعيف. 2- الكهرومغنطيسية. 3- التفاعل القوي. والتفاعل الضعيف مسؤول عن التناقص الإشعاعي في أنواع كثيرة من النويات الذرية. والكهرومغنطيسية هي القوة التي تشد الإلكترونات إلى النواة. أما التفاعل القوي فهو الذي يحافظ على ترابط النواة. ولاتشتمل النظريات الكبرى الثلاث على قانون الجاذبية وهي القوة الأساسية الرابعة، لأن أثر الجاذبية في الذرة الواحدة ضعيف جدًا لدرجة لم يتمكن معها العلماء من تحديده.

اقتُرحت النظريات الكبرى الثلاث لأول مرة في منتصف السبعينيات من القرن العشرين. وتتكون من تعبيرات رياضية تصف الكهرومغنطيسية والطاقة القوية والضعيفة كقوة متحدة واحدة. وتصير الوحدة الداخلية واضحة ـ وفقا للنظريات الثلاث ـ في مستوى الطاقات العالية غير العادية، مثل تلك التي وجدت في اللحظات الأولى من تاريخ العالم. وفي مستوى الطاقات المنخفضة مثل تلك الموجودة في عالم اليوم تبدو مستقلة. وقد أدت النظريات الثلاث إلى توسيع أُفق إدراك العلماء فيما يتعلق بتفاعلات وعلاقات معظم جسيمات المادة الأولية. واستعمل علماء الكونيات النظريات الثلاث أيضًا للوصول إلى فهم أعمق عن كيفية تطور العالم إلى شكله الحالي.

واعتبرت النظريات الثلاث امتدادًا لنظرية الطاقة الضعيفة والكهرومغنطيسية التي طورها ثلاثة من علماء الفيزياء: شلدون ل. جلاشو، وستيفن وينبيرج من الولايات المتحدة وعبدالسلام الباكستاني. واكتملت هذه النظرية في بداية الثمانينيات، وفي عام 1983م تأكدت توقعاتها الرئيسية في تجارب الطاقة العالية التي استخدمت فيها تصادمات الجسيمات تحت الذرية باستخدام نبيطة تسمى معجل الجسيمات. ★ تَصَفح: معجل الجسيمات.

والتجربة المباشرة للنظريات الثلاث تحتاج إلى طاقة أكبر تريليون مرة من الطاقة الموجودة الآن، إلا أن بعض توقعات النظريات الثلاث قد تأكدت. وتشرح النظريات الثلاث سمات خاصة تميز الطاقة الضعيفة، وتُعتبر هي النظريات المعروفة الوحيدة التي تفسر لماذا يحمل الإلكترون شحنة كهربائية معادلة للبروتون. وتوقعت النظريات الثلاث انحلال البروتون وهو الجزء الذي كان يعتقد ثبات حجمه ثباتًا مطلقًا. ومازالت التجارب مستمرة للكشف عن انحلال البروتون ودعم فكرة النظريات الثلاث. كما تجرى الأبحاث أيضًا على نظريات الجاذبية العظمى مما سيوحد جميع القوى الأساسية الأربع.

★ تَصَفح أيضًا: القوة.