المطلب الثالث : علم توحيد الفيزياء
1- بعد ان فشلت نظريات توحيد القوي الفيزيائية الاربعة باستخدام ابعاد جديدة بخلاف الابعاد المكانية الثلاثة المعروفة والزمن كبعد رابع تم استبعاد الجاذبية من مجال التوحيد وكانت هذه خطوة كبيرة للخلف واصبح الاتجاه هو نحو توحيد الجسيمات وبدأت محاولة دمج الظاهرة الكهرومغناطيسة في نظرية الكم ، وحيث ان الكهرومغناطيسية هي مجال فانه نشأت نظرية المجال الكمي
2- منظرو نظرية الكم يعرفون ان لكل موجة كهرومغناطيسية يوجد جسم كمي ، فوتون ، كان بعد ذلك يجب دمج الجسيمات المشحونة الالكترونات والبروتونات وتوضيح كيف يعملان كفوتونات ، بغرض الوصول لنظرية كاملة تسمي الدينامكا الكهربية الكمية
3- بدأ هذه المحاولة الياباني شين ايترو توموناجا ، ووصلت الي انحاء العالم سنة 1948 ، وتم تطويرها بمعرفة ريتشارد فنمان وجوليان شفينجر
4- بعد ذلك تم التحول الي القوي النووية الضعفة وظهر مبدأ المقياس (gauge) حيث تم توحيد ثلاثة قوي باكتشاف الكواركات في ستينيات القرن الماضي وكانت هذه خطوة مهمة نحو التوحيد لانها سهلت من التعامل مع البروتونات والالكترونات والنيترونات
5- لقد تم ربط القوي الكهرومغناطيسة بالقوي النووية الضعيفة والقوية في مبدأ المقياس ، ظهر ايضا فكرة كسر التناظر التلقائي والتي تم دمجها مع نظرية المقياس بمعرفة فرانسوا انجليرت ، وروبرت بروت سنة 1962 ،وقد اشارت تلك النظريات الي ان هناك جسيم يسمي البوزون (جسيم هيج) يظهر تلقائيا نتيجة كسر التناظر التلقائي وكتلته 120 مرة كتلة البروتون
6- في سنة 1967 ظهرت نظرية واينبرج – عبد السلام والتي وحدت القوي النووية الضعيفة مع المجال الكهرومغناطيسي وتم اكتشاف ثلاثة جسيمات تحمل القوي النووية الضعفة وتشبه الفوتون ، كان هذا انقلاب فيزيائي ، حيث كان يعتقد قبله ان خواص الجسيمات الاولية تحددها قوانين حتمية ولكن مفهوم كسر التناظر التلقائي اوضح ان خواص الجسيمات تخضع للبيئة وتتغيرمع الزمن وظهر مفهوم مجال هيج
7- في السبعينات من القرن الماض تم تطبيق نظرية المقياس علي القوي النووية القوية التي تربط الكواركات وظهرت نظرية التداخلات بين الجزيئات الابتدائية ( الديناميكا اللونية الكمية) ومع نظرية واينبرج -عبد السلام شكلتا نظرية النموذج القياسي لفيزياء الجسيمات الابتدائية
8- بعد كل هذه الجهود تم اكتشاف ان البروتونات لا تتحلل بنفس السرعة التي تنبأت بها النظرية الموحدة( su-5 )التي بذلت كل الجهود السابقة في صياغتها لمدة ربع قرن
9- وكان الدرس المستفاد انه كلما قمنا بتوحيد القوي والجسيمات المختلفة فاننا نخاطر بادخال عنصر عدم استقرار في العالم بسبب اختلاف التفاعلات التي تقوم بها الجسيمات الموحدة