In der Mathematik ist es möglich, sowohl unendlich große als auch kleine Mengen zu behandeln und damit zu arbeiten. Wenn es also um das unendlich Kleine geht, haben wir die Definition von „Punkt“, der als ein Element ohne Dimension, Volumen oder Fläche beschrieben wird, das heißt, es hat keine Größe und bestimmt eine Position im Raum. Obwohl sie keine Dimension haben, sind die Punkte für mathematische Berechnungen von grundlegender Bedeutung.

In der Physik hingegen funktionieren Formeln nicht, wenn es sich um reale Objekte handelt, die so klein sind - zum Beispiel kleiner als Quarks -, die die Grundelemente der Materie darstellen. In der Regel führen sie zu seltsamen Ergebnissen unendlich. Wenn wir also versuchen, etwas in der Größenordnung eines Punktes zu beschreiben, der auf die Kräfte in einem winzigen Raum reagiert, werden die Dinge kompliziert.

Obwohl sich Mathematiker mit unendlich kleinen Größen und Entfernungen sehr wohl fühlen, fragen sich die Physiker, ob es eine Grenze für das kleinstmögliche Objekt gibt oder ob es einen unendlich kleinen Raum gibt. Wenn wir die Schwerkraft unter diesen Bedingungen in unendlich kleinen Dimensionen betrachten, wird diese Kraft unendlich, zerstört den „Stoff“, der den Raum bildet, und erzeugt einen Schaum aus schwarzen Löchern.

Punkte

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Im Laufe der Geschichte entdeckte die Menschheit - bei den Griechen -, dass Materie aus Atomen bestand und später (bei JJ Thomson), dass Atome aus Elektronen bestanden. In den 1930er Jahren gelang es Walton und Cockcroft, einem Paar britischer Physiker, den Atomkern mit einem Teilchenbeschleuniger zu trennen. Das war erst der Anfang ...

Seitdem stellen wir durch sukzessive Experimente und technologische Entwicklungen - und durch den Aufbau immer leistungsfähigerer Teilchenbeschleuniger - fest, dass die Atomkerne aus Protonen und Neutralen bestehen, die sich wiederum zusammensetzen von den Quarks.

Obwohl es den Anschein hat, dass die Grundbausteine ​​der Materie „Teilchen“ sind, war es bisher nicht möglich, Quarks und Elektronen durch die heutigen Teilchenbeschleuniger zu teilen.

Theorien

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Um dieses Problem zu umgehen und mit unendlich kleinen Proportionen und Räumen umzugehen, stützt sich die Quantenphysik auf einige parallele Alternativen - Theorien - wie die Wellen-Teilchen-Dualität oder das Heisenbergsche Unsicherheitsprinzip, das sich mit der Unmöglichkeit der Bestimmung befasst gleichzeitig was ist die Geschwindigkeit (oder Energie) und Position eines Teilchens zu einem bestimmten Zeitpunkt.

In dieser Hinsicht gibt es zwei Theorien, die in der Praxis noch nicht bewiesen wurden. Man geht davon aus, dass das kleinste "Ding" im Universum viel kleiner ist als Quarks. Tatsächlich wäre dies etwas Reales und Greifbares, von begrenzter Größe, obwohl viel, viel kleiner als jedes bekannte Teilchen, und es sollte diese Theorie beweisen, dass das Higgs-Boson entdeckt wurde.

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Die andere Theorie sind Saiten und Superstrings, in denen Physiker theoretisieren, dass die kleinsten Dinge im Universum anstelle von Partikeln unendlich dünne Saiten - aber von gewisser Länge - wären, die wie die Saiten einer Violine vibrieren würden. Jede Art von Vibration würde einem Teilchen entsprechen, das vom Standardmodell beschrieben wird, dh einem Elektron, einem Quark usw. Ganz zu schweigen davon, dass in diesen Theorien mit der Idee von bis zu elf Dimensionen gearbeitet wird, was die Möglichkeit nahe legt, dass Es gibt Paralleluniversen.

Antworten?

Während sie jedoch faszinierend sind und möglicherweise erklären, was schließlich das Kleinste im Universum ist - und was das Grundelement der Materie sein würde -, müssen diese Theorien, um bewiesen zu werden, im Labor repliziert werden. Und obwohl die Physik in den letzten Jahrzehnten einen langen Weg zurückgelegt hat, sind wir noch weit davon entfernt, Fragen wie „wie unendlich groß“ und „wie unendlich klein“ das Universum zu beantworten.