Elemi részecskék 

A részecskefizikában az elemi részecske kétféle értelemben használatos. Általában olyan részecskét értünk alatta, amely tovább nem bontható (a tudomány mai állása szerint), néha az összes olyan részecskét beleértik, ami más, nagyobb részecskének az építőköve. Például az atomok kisebb részecskékből, elektronokból, protonokból és neutronokból épülnek fel. Viszont a proton és a neutron még elemibb részecskékből, a kvarkokból és gluonokból áll, ez az első, gyakoribb felfogás szerint nem elemi részecske. A fizika egyik leglényegesebb célkitűzése, hogy megtalálja a legelemibb részecskéket, amelyekből az összes többi részecske felépíthető, míg maguknak nincsenek még elemibb összetevőik. Ez különbözteti meg őket a többi szubatomi részecskétől.

Szubatomi részecskék

Szubatomi részecskének nevezzük 

• az atom összetevőit (nukleonok és elektron), 

• ezek rokonait, a többi hadront és leptont, 

• ezek kisebb összetevőit (kvarkok), 

• a közöttük lévő alapvető kölcsönhatások közvetítő részecskéit,

•  a spontán szimmetriasértésért felelős Higgs-bozont, 

• mindezek antirészecskéit és szuperpartnereit.

A nem összetett szubatomi részecskéket elemi részecskéknek nevezzük.

Összetett szubatomi részecskék

 

Elektron

Az elektron (az ógörög ήλεκτρον, borostyán szóból) negatív elektromos töltésű elemi részecske, amely az atommaggal együtt kémiai részecskéket alkot, és felelős a kémiai kötésekért. Szokásos jelölése: e‒. Az elektron feles spinű lepton; a leptonok első generációjának tagja. Antirészecskéje a pozitron.

Nukleonok

A nukleon az atommagot alkotó részecskék: a neutron és a proton közös neve. Az atommagban az erős kölcsönhatás tartja össze őket. Nagyjából egyforma tömegűek és átmérőjűek. Az atom tömegének döntő részét a nukleonok adják, az atom tömegszáma emiatt a nukleonok számával egyezik. A nukleonok barionok. Az 1960-as évekig elemi részecskének gondolták őket, ekkoriban a közöttük ható kölcsönhatással definiálták az erős kölcsönhatást. Ma már tudjuk, hogy összetett részecskék, kvarkokból és gluonokból épülnek fel. 

Neutron       

A neutron az atommag egyik összetevője, ezért a protonnal együtt nukleonnak nevezzük. Jele: n°. A neve a latin neutral (semleges) szóból ered amihez egy görög -on végződést kapcsoltak.

Proton

A proton (görög πρῶτον (protos) jelentése ős, első) egy szubatomi részecske, jele p vagy p+. Töltése egységnyi pozitív elemi töltés. Minden atom magjában jelen van egy vagy több proton. Az atomban lévő protonok száma – azaz a rendszám – határozza meg a kémiai elemek minőségét, ez a rendszerezésük alapja. A proton nevet Ernest Rutherford adta a hidrogén atommagnak 1920-ban, mert az azt megelőző években ő fedezte fel, hogy a hidrogén atommag (az ismert legkönnyebb atommag) kinyerhető nitrogén atommagokból ütköztetés útján; és így feltételezhető volt, hogy egy alapvető részecske, amely építőeleme a nitrogénnek, és minden egyéb nehezebb atommagnak is.

A modern részecskefizika standard modelljében a proton egy kvarkokból álló hadron. 

Hadron

A részecskefizikában hadronnak nevezzük az olyan összetett szubatomi részecskéket, amelyeknek összetevői kvarkok és gluonok. A hadronok az erős kölcsönhatás kötött állapotai, a kvarkbezárás jelensége miatt színtöltésük nulla.

Lepton

A leptonok olyan elemi részecskék, amelyek nem vesznek részt az erős kölcsönhatásban (kvarkok), és nem is közvetítenek kölcsönhatást. Ide tartozik az elektron, a müon, a tau (τ) részecske és a nekik megfelelő neutrínók, valamint ezek antirészecskéi.

Kvarkok

A kvarkok azok az elemi részecskék, amelyekből a mezonok és a barionok (például a proton és a neutron) felépülnek. A spinjük ½, tehát fermionok. A kvarkok részt vesznek mind az erős, mind az elektromágneses, mind a gyenge kölcsönhatásban. Az erős kölcsönhatáshoz azonban szorosabb kapcsolat is fűzi őket, az ő mértékszabadságuk határozza meg az erős kölcsönhatás mértékelméletét, a kvantumszíndinamikát.

Alapvető kölcsönhatások közvetítő részecskéi:

• az elektromágneses kölcsönhatásnak – a foton,

• a gyenge kölcsönhatásnak – a semleges Z-bozon és a két töltött W-bozon,

• az erős kölcsönhatás esetén – a gluon,

• a gravitációnak – a gravition (nem sikerült még bizonyítani)

Higgs-bozon

A Higgs-bozon vagy Higgs-részecske egy olyan részecske, amelyet a részecskefizika standard modellje jósolt meg. Ez a részecske a közvetítője a Higgs-térnek és ez felelős a többi részecske tömegéért. 

A Higgs-mechanizmust, amely tömeget ad a részecskéknek, eredetileg az elektrogyenge kölcsönhatás elméletének kialakításakor feltételezték annak a magyarázatára, hogy miért van a W- és Z-bozonoknak tömegük. A Higgs-mechanizmus nélkül minden részecske fénysebességgel száguldana és így nem alakulhattak volna ki égitestek. Az elmélet szerint maga a mechanizmus, ami szerint az ősrobbanás első pillanatában keletkezett részecskék a Higgs bozonnal való kölcsönhatásuk következtében tömeget is nyertek az ősrobbanás első másodperce alatt folyt le.

A standard modell számos részletét már sikerült kísérletekkel bizonyítani, de az elmélet kulcsfontosságú része volt a tömegért felelős Z0-bozon meglétének bizonyítása, amely nélkül az elmélet nem működőképes. A Z0-bozont, vagyis Higgs-bozont, amelyet gyakran isteni részecskének is neveznek és amely meglétének jóslatát először Peter Higgs angol fizikus, a skót edinburghi egyetem neves tanára küldte el 1960-ban a Physics Letters tudományos folyóiratnak közleményként,

2012 július 4-én egy konferencián a CERN jelentette, hogy találtak egy részecskét, aminek tömege 125 GeV/c² (körülbelül 133 proton-tömeg, nagyságrendileg 10−25 kg), ami „nagyjából a Higgs-bozon követelményeinek felel meg”. Az eredmény a CERN két részlegének, az ATLAS és a CMS részlegnek a független munkájából származik. A hírt nagy lelkesedés fogadta, bár a jelentéshez hozzáadták, hogy még egy év munkájára lesz szükség, hogy az új részecske minden tulajdonságát a Higgs-bozontól elvárt tulajdonságokkal egyeztethessék. 2013. március 14-én jelentették be, hogy az eredmények ellenőrzése alapján kijelenthető, a részecske egy Higgs-bozon.

Az „isteni részecske” elnevezés eredete

Az elnevezés Leon Max Lederman amerikai Nobel-díjas részecskefizikushoz köthető, habár állítólag a tudósnak eredetileg nem állt szándékában ezt a megnevezést adni. 1993-ban egy megjelenésre váró (a részecskefizika történelméről szóló) könyvében „istenverte részecskének” (Goddamn Particle) akarta nevezni a Higgs-bozont, mert senki sem találja. A kiadója azonban úgy gondolta, hogy több példány lenne eladható az „isteni részecske” (The God Particle) elnevezéssel. Így lett aztán a könyv címe: Az isteni részecske: Ha az univerzum a válasz, akkor mi a kérdés? (The God Particle: If The Universe Is The Answer, What Is The Question?). A könyv magyarul Az isteni a-tom címmel jelent meg.

A fizikusok többsége nem tartja szerencsésnek a marketing szülte elnevezést. Maga Peter Higgs sem kedveli, mert habár ő nem hívő – így vallásilag nem sérti -, de úgy véli, számos embernek visszatetsző ez a megnevezés.

Higgs-mechanizmus

Képzeljük el, hogy politikusok koktélpartit tartanak. Egy helyiséget egyenletes elosztásban töltenek ki az emberek és mindenki a szomszédjával beszélget. Egyszer csak az ex-miniszterelnöknő (Margaret Thatcher) belép és keresztülmegy a termen. Akik mellett elhalad, azok késztetést éreznek, hogy köré gyűljenek, de ahogy továbbhalad a miniszterelnöknő, úgy mindenki visszatér korábbi beszélgető partneréhez. Az őt körülvevő állandósult embercsoport miatt folyamatosan nagyobb lesz a tömege, mint normális esetben lenne és nagyobb lendületre van szüksége a sebessége fenntartására. Ha egyszer elindult, nehezebb megállnia, ha megállt, nehezebb újra elindulnia. A példában szereplő politikusok jelképezik a Higgs-mezőt, ami egy olyan tér, ami meghatározza a benne haladó részecskék tömegét azáltal, hogy átmenetileg eltorzul a benne haladó részecske környékén.

Ez a Higgs-mechanizmus esetén három dimenzióban játszódik le. Feltételezésünk szerint a Higgs-mező kitölti az univerzumot, mert másként nehezen magyarázható, hogy a gyenge kölcsönhatásért felelős W és Z részecskék mitől nehezek, amíg a elektromágneses erők nélkülözik a tömeget.

Higgs-bozon és a koktélparti

Vegyük ismét a fenti példában szereplő koktélparti helyszínét, ahol a politikusok arányosan elszórva beszélgetnek a teremben. Ebben az esetben egy pletyka indul el a terem egyik végéből, és az emberek a mellettük lévő politikustárshoz közelebb lépve adják tovább a hírt, így ideiglenes helyi csoportosulás jön létre. Ennek köszönhetően csoportosulás-hullám halad végig az egész termen. A hírhullám haladhat széles szórásban, saroktól sarokig, vagy egy kisebb csoportosulás által egyenes vonalban, egy bizonyos pont felé. E hírközvetítő csoportosulásnak – ami korábban a ex-miniszterelnöknőnek adott tömeget – szintén van tömege. A feltételezések szerint a Higgs-bozon lényegében egy ilyen csoportosulás a Higgs-mezőben.

Az elmélet bizonyításának – miszerint létezik a tömeg szempontjából meghatározó Higgs-mező és -mechanizmus – a legkönnyebb módja, ha kísérletekkel bizonyítjuk, hogy létezik a Higgs-bozon

 

Kölcsönhatások

Gravitáció

A gravitáció, más néven tömegvonzás egy kölcsönhatás, amely bármilyen két, tömeggel bíró test között fennáll, és a testek tömegközéppontjainak egymás felé ható gyorsulását okozza. A gravitációs erő a klasszikus fizikában az az erő, amelyet az egyik test a másikra a gravitáció jelenségének megfelelően kifejt. A gravitáció a négy kölcsönhatás közül a leggyengébb kölcsönhatás.

Végtelen hatótávolsága miatt a gravitáció felelős a nagy skálán kialakuló alakzatokért; a galaxisok, fekete lyukak, csillagködök szerkezetéért, a Világegyetem tágulásáért, a bolygók pályájáért, valamint olyan hétköznapi tapasztalatokért, hogy a testek leesnek, ha felugrunk, visszaesünk.

A gravitáció volt az első, amelyet matematikai összefüggésekkel leírtak. Isaac Newton egyetemes tömegvonzási törvénye (1687) nagyon jó közelítése volt a gravitáció viselkedésének. 1915-ben Albert Einstein kidolgozta az általános relativitáselméletet, a gravitáció még pontosabb elméletét, mely azt a téridő geometriájaként írja le.

A jelenlegi aktív kutatások területéhez tartozik az általános relativitáselmélet és a kvantummechanika összegyúrása egy kvantumgravitációs elméletté. Általánosan elfogadott, hogy a kvantumgravitáció elméletében a gravitációt egy részecske közvetíti, melyet gravitonnak nevezünk. A gravitont még nem fedezték fel.

Elektromágnes kölcsönhatás

Az elektromágnesség az az erő, amely az elektromosan töltött részecskék között hat. Magában foglalja az elektrosztatikai erőt, mely két nyugvó töltés között hat, valamint az elektromosság és a mágnesség összetett hatásait, melyek az egymáshoz képest mozgó töltött testek között hatnak.

Az elektromágnesség elég erős, nagy hatótávolságú kölcsönhatás, ezért ez felelős sok hétköznapi jelenségért, mint amilyen az izzó, a lézer és a rádió működése, a fémek és molekulák szerkezete, a súrlódás és a szivárvány.

Az elektromágnességet klasszikus esetben a Maxwell-egyenletek írják le, melyeket a 19. század második fele óta ismerünk. Az elektromágnesség kvantumos elméletét kvantum-elektrodinamika (angol rövidítése QED) néven ismerjük. A QED szerint az elektromosan töltött részecskék fotonokat cserélnek egymással, ez közvetíti az erőt.

Gyenge kölcsönhatás

A gyenge kölcsönhatás a részecskefizika négy alapvető kölcsönhatásának egyike. Ez okozza a radioaktív bomlások közül a béta-bomlást: a szabad neutron bomlását, valamint egyes atomokban a proton illetve neutron bomlását. Az összes leptonra és kvarkra hat. Ez az egyedüli kölcsönhatás, amelyben a neutrínó részt vesz (eltekintve a részecskefizikában elhanyagolható gravitációtól). Az elektromágnességről és a gyenge kölcsönhatásról felismerték, hogy az egyesített elektrogyenge kölcsönhatás kétféle vetülete (ahogy az elektromágnesesé az elektromosság és a mágnesesség) – ez volt az első lépés a standard modellnek nevezett egyesített elmélet felé. Az elektrogyenge elméletben az elektrogyenge kölcsönhatás közvetítői a tömeggel rendelkező mértékbozonok, a W- és Z-bozonok. 

Erős kölcsönhatás

Az erős kölcsönhatás egyike a természet négy alapvető kölcsönhatásának, a legerősebb közülük. Közvetítőrészecskéi a gluonok. A kvarkok, antikvarkok és maguk a gluonok között is hat. Az erős kölcsönhatás nukleonokat (a protonokat és a neutronokat) tartja össze az atommagban, enélkül például a hélium két protonja szétrepülne az elektromos taszítás miatt.

A kvantumelméletben az erős kölcsönhatást a kvantum-színdinamika (angol rövidítéssel QCD) írja le. Eszerint az erőt a gluon nevű részecskék hordozzák, és olyan részecskékre hat, melyek úgynevezett „színtöltést” hordoznak: kvarkokra és gluonokra. A kvarkok összetett részecskéket alkotnak: barionokat és mezonokat, melyek között így szintén hat az erős kölcsönhatás. (A barionok közé tartoznak a nukleonok is.)

Elméletek

Elektrongyenge kölcsönhatás

Az elektrogyenge kölcsönhatás elmélete (vagy Glashow–Weinberg–Salam-modell) két alapvető kölcsönhatás, az elektromágnesség (kvantum-elektrodinamika, QED) és a gyenge kölcsönhatás egyesítéséből született meg. Az erős kölcsönhatást leíró kvantum-színdinamika (QCD) mellett a standard modell egyik alappillére. Az elmélet szerint az elektrogyenge kölcsönhatást a nyugalmi tömeg nélküli foton valamint három nagy tömegű társa a W+, W– és Z0 közvetíti.

Általános relativitáselmélet

Az általános relativitáselmélet Albert Einstein 1915-ben közzétett geometriai elmélete a gravitációról, és egyben a gravitáció aktuális leírása a modern fizikában. Valószínűleg az általános relativitáselmélet tekinthető az összes létező fizikai elmélet közül a legszebbnek.] Az általános relativitáselmélet általánosítja a speciális relativitáselméletet és a Newton-féle univerzális gravitációs törvényt, a gravitációt az egyesített tér és idő, azaz téridő, geometriai tulajdonságaként írja le. Pontosabban, a téridő görbülete közvetlenül kapcsolódik a bármely jelenlevő anyag és sugárzás energiájához és impulzusához. A viszonyulást az Einstein-féle mezőegyenletek határozzák meg,

Kvantum-színdinamika

A kvantum-színdinamika az erős kölcsönhatás, azaz a hadronok (proton, neutron, mezonok) közötti alapvető vonzóerő kvantumelmélete. Ez a vonzóerő tartja össze az atommagot. Ez például annak okozója, hogy bár a protonok azonos elektromos töltésük révén taszítják egymást, azok az atommagban együtt maradnak, mert az erős kölcsönhatás rövid távolságokban a kvantum-elektrodinamikából ismert elektrosztatikus taszítóerőt sokkal túlszárnyalja. Az erős kölcsönhatás vonzóereje a többi alapvető kölcsönhatással ellentétben a hatótávolsággal növekszik, mintha csak a részecskéket egy gumiszalag kötné össze. A gumiszalag analógiáját használva a részecskefizikában az összekötő erőt a gluonok képviselik.  Ebben az elméletben háromféle töltés, úgynevezett színtöltés létezik. A vörös, zöld és kék színtöltések azonban, amelyekre az elmélet elnevezése hivatkozik, csupán elnevezésükben függenek össze a látható színekkel.

Elektromágnesség

Az elektromágnesség az elektromos és mágneses jelenségek gyűjtőneve.

Az elektromágneses mező az elektromos és mágneses mezők által létrehozott, a tér teljességét betöltő hatásmező. Míg az elektromos mező a statikus elektromosságot előidéző töltés eredménye (amely elektromos vezetőben elektromos áramot hoz létre), addig a mágneses mező az elektromos töltés mozgásából származik (mint egy elektromos vezetőben folyó áram) és az állandó mágnesekhez hasonló mágneses erőben nyilvánul meg. Az elektromágnesség kifejezés az elektromosság és mágnesség közeli kapcsolatára utal. Például a mágneses mező változása elektromágneses indukciónak nevezett elektromos mezőt hoz létre, amely lehetővé teszi olyan hétköznapi eszközök létezését, mint az áramfejlesztő generátorok (és dinamók), villanymotorok és transzformátorok. 

Az elektrodinamika az elektromágnesség és a mechanika közös területe, amely az elektromágneses mezőnek az elektromos töltésű részecskékre gyakorolt mechanikai hatásait tanulmányozza.Az elektrodinamika az elektromosság, mágnesség és hullámoptika egységes elmélete. 

Kvantummechanika

A kvantummechanika a fizika azon ága, amelyik a nanoszkopikus méreteknél történő jelenségeket vizsgálja; így az elemi részecskék viselkedését vagy például az olyan alacsony hőmérsékletű makrojelenségeket, mint a szuperfolyékonyság és a szupravezetés. A név abból a megfigyelésből származik, hogy bizonyos fizikai tulajdonságok egységi mennyiségenként (latin: kvantum), nem pedig folyamatos (analóg) módon változnak. A kvantummechanika alapvetően négy jelenségre szolgáltat magyarázatot, amikre a klasszikus mechanika és a klasszikus elektrodinamika nem:

• kvantálás,

• a hullám-részecske kettősség,

• a határozatlansági reláció és

• a kvantum-összefonódás.

Kvantum-elektrodinamika (QED) 

A kvantum-elektrodinamika (QED) az elektrodinamika, azaz a részecskék elektromágneses kölcsönhatásának kvantumelmélete. Ez az első, a fizikai valóságot sikeresen leíró kerek kvantumtérelmélet, ami Feynman, Dyson, Tomonaga és Schwinger munkássága alapján nyerte el végső formáját az 1940-es évektől kezdődően, folytatódva az 1950-es években, s amiért 1965-ben Feynman, Tomonaga és Schwinger megosztott fizikai Nobel-díjat kapott.

Standard modell

A részecskefizika standard modellje (gyakran magyarban is nagy kezdőbetűkkel írják: Standard Modell (SM), az elektromágneses, a gyenge és erős kölcsönhatást, valamint az alapvető elemi részecskéket leíró kvantumtérelmélet. Összhangban van a kvantummechanikával és a speciális relativitáselmélettel. Majdnem minden kísérleti teszt igazolja jóslatait, a korábbi kivételek legjelentősebbikét, a Higgs-bozon létezését már igazolták. A modell közvetlen előzményei és részei az elektrogyenge kölcsönhatások Glashow–Weinberg–Salam-modellje és az erős kölcsönhatások elmélete, a kvantum-színdinamika (QCD).

Kvantumgravitáció

A kvantumgravitáció az elméleti fizika egy ága, melynek fő célja a természetben fellelhető alapvető kölcsönhatások közül hármat leíró kvantummechanika és a negyedik kölcsönhatást, a gravitációt leíró általános relativitáselmélet egyesítése. A végcél a négy alapvető erőt egybefoglaló „mindenség elméletének” kidolgozása.

Húrelmélet – Szuperhúrelmélet

A húrelmélet és az M-elmélet két egymásra épülő részecskefizikai modell, mely a részecskéket nem pontszerű, hanem kiterjedt objektumokként kezeli (húrok, membránok). A húrelméletnek a szuperszimmetriát is tartalmazó változatát gyakran szuperhúrelméletnek nevezik. Ezeket az elméleteket azért hozták létre, hogy az általános relativitáselméletet és a kvantummechanikát összhangba hozzák, és elkerüljék a részecskefizikának azokat a buktatóit, melyek a pontszerű részecskék feltételezésével előbukkannak. Az M-elméletben nemcsak húrokat, hanem membránokat és magasabb dimenziós objektumokat is feltételeznek. Jelenleg nincs semmilyen kísérleti tény, amely a húrelméletet igazolná vagy cáfolná.

A húrelmélet elnevezést mind a 26 dimenziós bozonikus húrelméletekre, mind a szuperszimmetria felfedezése után annak hozzáadásával nyert szuperhúrelméletre szokták használni. Újabban gyakran a szuperhúrelméletet mondjuk húrelméletnek. Az 1990-es években Edward Witten és mások meggyőző bizonyítékokat találtak arra, hogy a különböző szuperhúr elméletek (öt különböző változata van) egy M-elméletnek nevezett 11 dimenziós elmélet határesetei. Ezzel indult el a második szuperhúr-forradalom. (Az M-elméletnek még a fekete lyukak termodinamikájában is sikerült olyan eredményeket elérnie, amelyek a korábbi számításokkal összhangban vannak.)

A húrelmélet főként annak köszönheti népszerűségét, hogy reményeink szerint képes az összes erőhatás leírását egyetlen elméletbe összesűríteni. A húrelméletnek köszönhető, hogy mélyebben sikerült megértenünk a szuperszimmetrikus térelméleteket, amelyek a részecskéket pontszerűnek tekintő standard modellnek lehetséges kiterjesztései.

Nagy Egyesített Elmélet  GUT

A nagy egyesített elmélet (Grand Unification Theory (GUT)) jelenti a még meg nem levő elméletet, mely a gravitáció kivételével a másik hármat egyesítené, tehát az elektrogyengét az erőssel.

Mindenség elmélete ToE

A mindenség elmélete (ToE) a világegyetem fizikai aspektusainak koherens összekapcsolására és megmagyarázására kidolgozott fizikai elmélet. A kifejezés elsősorban arra utal, hogy egyetlen modellben összefoglaljuk a fizika két legnagyobb alkotását, az általános relativitáselméletet, amely a hatalmas dolgokat, például a világűrt írja le, illetve a kvantumtérelméletet, különösen a Standard modellben leírtakat, amelyek az anyag nagyon kis szerkezeteire vonatkoznak, illetve ezek mellé még társítjuk a nem-gravitációs erőket, a gyenge kölcsönhatást, az erős kölcsönhatást és az elektromágneses kölcsönhatásokat.

Az elméleti fizikusok a 20. század alatt nagyon sok elmélettel álltak elő a mindenség elméletére, de egyet se bizonyítottak kísérletileg.

Ám a világunkat leíró két elmélet formálisan nem fér össze egymással. Ez a fizikusokat arra készteti, hogy megpróbálják a legkisebb és a legnagyobb dolgokat leíró két elméletet a kvantumgravitáció egyesített elméletévé összegyúrni. Bár ezt a célt még nem értük el, azt tudjuk, mely tényezők akadályoznak leginkább ebben.

Hogy az elméletet a gyakorlatban is tanulmányozni lehessen, a CERN (az Európai Nukleáris Kutatási Szervezet) Svájcban felépítette a Nagy Hadronütköztetőt (LHC – Large Hadron Collider). E berendezés segítségével próbálnak olyan körülményeket létrehozni, amilyenek – a feltételezések szerint – az ősrobbanást követő, csupán a másodperc törtrészében mérhető időpillanatokban is fennálltak.

 „Az LHC afféle laboratóriumi körülmények között felépített miniuniverzum” – meséli dr. Anupam Mazumdar, a Lancasteri Egyetem kozmológusa. Bár a kísérlet megmutatja, miféle részecskék lehettek jelen az ősuniverzumban, a kutatóknak használható elméletekre van szükségük a magyarázatokhoz. A húrelmélet talán leírhatja a gravitáció kvantumelméletét is. 

Azt azonban nem tudni, annak mennyi köze van a valósághoz, mivel az azzal foglalkozó matematikusok jelenleg képtelenek olyan dolgokat megjósolni, ami ténylegesen megfigyelhető vagy laboratóriumi körülmények között tesztelhető volna. Így tehát az ősrobbanás pillanatának eseményei továbbra is felderítetlenek.