Basiswissen

TOE, auch ToE geschrieben steht für eine Theory of Everything, eine Theorie von Allem. Im engeren Sinn ist damit ein gedanklich in sich schlüssiger Rahmen gedacht, in dem die vier physikalischen Grundkräfte widerspruchsfrei vereinigt sind.^[2] Das Problem ist die Gravitation.

Der Kern des Problems

Das Ziel der TOE ist es, die vier Grundkräfte der Physik in einen widerspruchsfreien gedanklichen Rahmen zu vereinigen. Diese vier Grundkräfte sind:

1. Gravitation ↗

2. Elektromagnetische Kraft ↗

3. Starke Wechselwirkung ↗

4. Schwache Wechselwirkung ↗

Die Vereinigung der drei letzten Kräfte betreibt man unter der Bezeichnung GUT (grand unified theory)^[3]. Nimmt man noch die Gravitationskraft hinzu, spricht man von der TOE (theory of everything).

Fußnoten

[1] John Ellis: The Superstring: Theory of Everything, or of Nothing?. Nature. 323 (6089), 1986. Dort die Seiten 595 bis 598. Bibcode:1986Natur.323..595E. doi:10.1038/323595a0. S2CID 4344940.

[2] Die TOE vereinigt alle vier Grundkräfte als "›Theorie von Allem‹, vor allem in der populärwissenschaftlichen Literatur anzutreffende Bezeichnung für eine vereinheitlichte Theorie aller fundamentalen Wechselwirkungen, also einer Theorie der Quantengravitation, z.B. die Stringtheorie." Im Anschluss an diese Definition wird auch darauf hingewiesen, dass die Bezeichnung "irreführend" sei, die TOE "keineswegs eine Theorie von Allem" sei, etwa nicht eine Theorie über "komplexe Systeme". In: der Artikel "Theory of Everything". Spektrum Lexikon der Physik. Abgerufen am 2. November 2025. Online: https://www.spektrum.de/lexikon/physik/theory-of-everything/14428

[3] Nur drei Grundkräfte für die GUT: "We have general relativity,the partial theory of gravity, and the partial theories that govern the weak, the strong, and the electromagnetic forces. The last three may be combined in so-called grand unified theories. in: "Stephen W. Hawking: The Theory of Everything: The Origin and Fate of the Universe. Phoenix Books; Special Anniversary. 2006. ISBN 978-1-59777-508-3. Dort auf der Seite 149.

[4] Eine Möglichkeit hin zu einer Vereinigten Theorie aller vier Grundkräfte wäre es, die Theorie der Gravitation quantenphysikalisch zu fassen. Dazu müsste man die Unbestimmtheitsrelation nach Heisenberg in sie einführen. Das aber hätte widersinnige Konsequenzen. Der Physiker Stephen Hawking schrieb dazu deutlich "this can produce some remarkable consequences, such as black holes not being black, and the universe being completeley self-contained and without boundary. The trouble is, the uncertainty principle means that even empty space is filled with pairs of virtual particles and antiparticles. These pairs would haven an infinite amount of energy. This means that their gravitational attraction would curve up the universe to an infinitely small size." In: Stephen W. Hawking: The Theory of Everything: The Origin and Fate of the Universe. Phoenix Books; Special Anniversary. 2006. ISBN 978-1-59777-508-3. Dort auf der Seite 149. Sihee auch TOE ↗

[3] "this can produce some remarkable consequences, such as black holes not being black, and the universe being completeley self-contained and without boundary. The trouble is, the uncertainty principle means that even empty space is filled with pairs of virtual particles and antiparticles. These pairs would haven an infinite amount of energy. This means that their gravitational attraction would curve up the universe to an infinitely small size." In: Stephen W. Hawking: The Theory of Everything: The Origin and Fate of the Universe. Phoenix Books; Special Anniversary. 2006. ISBN 978-1-59777-508-3. Dort auf der Seite 149.