@ Neva Bulovec

U fizici možete naići na mnogo interesantnih teorija. Masu možemo promatrati kao energetsko stanje, a valovi vjerojatnosti se šire kroz svemir. Samo je postojanje svega možda posljedica vibracija na mikroskopskim transdimenzionalnim strunama. Evo nekih od najinteresantnijih teorija moderne fizike.

1. Valno-čestična svojstva tvari
Tvar i svjetlost istodobno se ponašaju i kao čestice i kao valovi. Rezultati kvantne mehanike dokazali su kako se valovi ponašaju kao čestice, a čestice se ponašaju kao valovi, ovisno o uvjetima. Kvantna fizika je u stanju opisati masu i energiju na temelju valnih jednadžbi koje izvodimo iz vjerojatnosti postojanja čestice na određenom mjestu u određeno vrijeme.

2. Einsteinova teorija relativnosti
Einsteinova teorija relativnosti zasniva se na principu koji kaže kako su zakoni fizike jednaki svim promatračima, bez obzira gdje se nalaze ili kako se brzo kreću odnosno ubrzavaju. Ovaj naizgled sasvim logičan princip predviđa lokalizirane efekte u formi specijalne relativnosti te definira gravitaciju kao geometrijski fenomen u formi opće relativnosti.

3. Kvantno-statistička vjerojatnost i problem mjerenja
Kvantna je statistika matematički definirana Schroedingerovom valnom jednadžbom koja opisuje vjerojatnost pronalaska čestice na određenom mjestu. Ova je vjerojatnost temelj sustava, ne tek rezultat pukog neznanja. Tek kada se obavi mjerenje moguće je dobiti jasan rezultat. Kod mjerenja se pak pojavljuje novi problem. Naime, teorija nije u mogućnosti potpuno objasniti kako samo mjerenje utječe na gibanje čestice. Pokušaji u rješavanju ovog problema doveli su do drugih zanimljivih teorija.

4. Heisenbergov princip neodređenosti
Fizičar Werner Heisenberg razvio je poznati Princip neodređenosti koji kaže kako tijekom mjerenja fizikalnog stanja kvantnog sustava postoji određena granica preciznosti koja se može postići. Na primjer: što točnije odredite količinu gibanja čestice gubite na točnosti pri određivanju položaja. Ponovo, ovdje se ne radi u grešci pri mjerenju ili nedostatku dovoljno dobre tehnologije već o stvarnom fizikalnom ograničenju.

5. Kvantno sprezanje i nelokaliziranost
Po kvantnoj teoriji, određeni fizikalni sustavi mogu se "zamrsiti", što bi u prijevodu značilo kako je njihovo stanje u direktnoj vezi sa stanjem nekog objekta na nekom drugom mjestu. Kada vršimo mjerenje na jednom objektu pri čemu se Schroedingerova valna jednadžba uruši u jedno stanje, drugi objekt prijeći će u to isto stanje, bez obzira na to koliko su ti objekti međusobno udaljeni. Einstein, koji je ovakve interakcije nazivao "sablasnim djelovanjima na daljinu", sve pobliže objašnjava u svom EPR paradoksu.

6. Ujedinjena teorija polja
Ujedinjena teorija polja pokušava pomiriti kvantnu fiziku s Einsteinovom općom teorijom relativnosti. Dolje su navedene posebne teorije koje pripadaju ujedinjenoj teoriji polja:

Kvantna gravitacija
Teorija struna / Teorija superstruna / M-teorija
Velika unificirana teorija
Kvantna gravitacija petlji
Teorija svega
Supersimetrija

7. Veliki prasak
Eisteinova Opća teorija relativnosti predviđa moguću ekspanziju svemira. Georges Lemaitre je pomislio kako to upućuje na mogućnost nastanka svemira iz jedne točke. Naziv "Veliki prasak" odnosno "Big Bang" osmislio je Fred Hoyle za vrijeme radio emisije u kojoj je u biti ismijavao teoriju. 1929. Edwin Hubble otkrio je crveni pomak (redshift) udaljenih galaksija što bi značilo da se one udaljavaju od Zemlje. Pozadinsko kozmičko zračenje u mikrovalnom dijelu spektra otkriveno 1965. podupire Lemaitreovu teoriju.

8. Tamna tvar i tamna energija
Jedina značajna sila koja djeluje na astronomskim udaljenostima jest gravitacija. Astronomi su otkrili kako se njihovi izračuni baš i ne poklapaju s promatranjima. Ne bi li se ispravila ta odstupanja pretpostavljeno je postojanje tvari koja nije detektirana; tamna tvar. Nedavna istraživanja iznijela su dokaze koji podupiru postojanje tamne tvari.
Nadalje, drugi radovi upućuju na moguće postojanje tamne energije. Prema današnjim procjenama oko 70% svemira sastoji se od tamne energije, 25% od tamne tvari dok se svega 5% svemira sastoji od vidljive tvari i energije.

9. Kvantna svijest
Prilikom pokušaja rješavanja problema pri mjerenju u kvantnoj fizici (vidi gore), fizičari bi često naletjeli na problem svijesti. Iako većina zaobilazi problem i pravi se da ga nema čini se kako postoji veza između svjesnog odabira eksperimenta i rezultata. Neki fizičari, najpoznatiji od kojih je Roger Penrose, vjeruju kako suvremena fizika ne može objasniti svjesnost. Nadalje, čini se kako svjesnost sama po sebi ima veze s potpuno novim područjem kvantne fizike.

10. Antropički princip
Najnoviji dokazi ukazuju na vrlo zanimljivu mogućnost: da je naš svemir samo malo drugačiji ne bi mogao postojati dovoljno dugo da se u njemu razvije život. Vjerojatnost postojanja svemira u kojem možemo postojati ekstremno je malena i zasniva se na pukoj slučajnosti. Kontroverzni antropički princip tvrdi kako svemir može postojati jedino ako se u njemu može razviti život zasnovan na ugljiku. Iako je antropički princip zanimljiv, više je filozofsko razmatranje nego fizikalna teorija. Ipak, antropički princip predstavlja intrigantnu intelektualnu zagonetku.