Стандартная модель и Единая теория поля

Необходимо объединить четыре фундаментальных взаимодействия: 1) Сильное взаимодействие— взаимодействие, ответственное за соединение адронов  вместе (обменная частица — глюон); 2) Электромагнитное взаимодействие, ответственное за взаимодействие зарядов (обменная частица – фотон); 3) Слабое взаимодействие–действует на электроны и нейтрино, ответственно за бетта-распад (обменные частицы W- и Z-бозоны); и 4) гравитационное взаимодействие — действует на все  объекты (обменной частицы нет, но предполагается гравитон).

Стандартная модель описывает данные взаимодействия, более того, в ее рамках удалось объединить электромагнитное и слабое взаимодействия (нобелевская премия С. Вайнберга и коллег). Но она не является теорией всего, так как не описывает тёмную материю, тёмную энергию и не включает в себя гравитацию.

На Большом адронном коллайдере обнаружен бозон Хиггса, вроде как, подтверждающий Стандартную модель. Но в 2021 году на этой же машине получен ряд результатов, не вписывающихся в нее.

В настоящее время на роль наиболее глобальной модели претендует теория струн. В ее основе лежит идея о том, что элементарные частицы должны рассматриваться не как точечные образования, а как одномерные вибрирующие струны. Они не имеют толщины, их длина порядка планковской величины 10-33 см. Колебаниями и взаимодействиями струн можно объяснить природу элементарных частиц, их взаимодействий, природу пространства и времени.

Перед наукой стоит задача описания взаимодействия частиц пока в рамках Стандартной модели, но как вариант движение к этой цели приведет к формированию принципов новой глобальной теории, Великого объединения.