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아원자 입자의 기본 구조
초대칭성을 이해하기 위해서, 우리는 물질의 기본 구조 분석에서 또 다른 큰 단서, 즉 힘에 대해 이야기해야 한다. 입자 동물원이 아무리 복잡하더라도 중력, 전자기력 (일상생활과 밀접한 관련이 있기 때문에 널리 알려짐), 약력, 힘 등 네 가지 기본력만 있는 것 같다. 물론 중성자와 양성자 사이의 강도는 기본력이 될 수 없다. 중성자와 양성자 자체는 기본 입자가 아니라 화합물이기 때문이다. 두 양성자가 서로 끌릴 때, 우리가 실제로 보는 것은 여섯 쿼크의 합력이다. 여기에는 두 가지 이유가 있습니다. 첫째, 쿼크에는 세 가지 색이 있지만 전하가 하나뿐이므로 광자는 8 가지 다른 접착제에 해당합니다. 둘째, 접착제에도 색깔이 있기 때문에 서로 강한 상호 작용이 있고 광자에는 전하가 없기 때문에 서로 관계가 없습니다.
20 여 년 전, 일부 선견지명이 있는 이론물리학자들은 갑자기 자연계에 네 가지 기본력이 존재한다고 생각했는데, 이 수치는 너무 많은 것 같다. 이 네 가지 기본 힘이 진정으로 독립적이지 않을 가능성이 높다. 맥스웰은 65438+20 세기 60 년대에 전기와 자력을 단일 전자기장 이론으로 통합하는 수학 공식을 제시했다. 더 많은 합성이 있을 가능성이 높다.
흔들리지 않는 수학 난제는 일부 이론 물리학자들이 이렇게 생각하게 했다. 하지만 같은 수학 스턴트는 다른 세 가지 힘에 효과가 없다. 전자기력과 다른 세 가지 기본력을 하나의 설명으로 결합하기를 희망하며, 이 단일 설명의 수학적 순종성은 전자기력 외에 다른 세 가지 힘을 제거하여 사람들이 이해할 수 있는 공식을 얻을 수 있게 한다. (윌리엄 셰익스피어, 윈스턴, 전자기력, 전자기력, 전자기력, 전자기력, 전자기력, 전자기력, 전자기력)
이 웅장한 목표를 달성하기 위한 첫 번째 단계는 스티븐 와인버그와 아부둘 살람이 1967 에서 취한 것이다. 그들은 전자기력과 약력의 수학적 표현을 성공적으로 변환하여 이 두 힘을 통일된 수학 표현으로 결합시켰다. 그들의 이론은 우리가 현재 실험에서 사용하는 에너지가 매우 낮기 때문에 전자기력과 약력을 서로 다른 힘 (사실, 그것들은 본질적으로 크게 달라짐) 으로 보는 경우가 많다는 것을 보여준다. (빌 게이츠, 전자기력, 약력, 약력, 약력, 약력, 약력, 약력) 물론 여기서 "낮음" 은 상대적입니다. 현재 가속기는 충돌에 충분한 에너지를 제공할 수 있습니다. 만약 이 에너지를 양성자 대신 당구에 추가한다면, 방출되는 에너지는 일반 가정에 수백만 년의 수요를 제공할 것이다! 그러나, winberg-Salam 이론은 임베디드 에너지 단위를가지고, 이 단위의 에너지는 현재의 기술을 통해서만 달성 될 수 있습니다. 위에서 언급한 현재 실험에 사용된' 낮은' 에너지도 이 단위에 상대적이다.
1970 년대에 실험 증거가 점차 축적되면서 상황은 윈버그 살람 이론에 유리하게 되었다. 1980 년에 그들은 통일연구 방면의 업무로 노벨상을 받았다. 197 1 년 동안 두통의 무한대가 예상대로 통일된 공식에서 쓸어버릴 수 있다는 사실이 입증되자 물리학자들은 4 가지가 아닌 3 가지 기본적인 자연력에 대해 이야기하기 시작했다.
골치 아픈 무한대가 깨끗이 쓸어버릴 수 있는 주된 이유는 통일력 이론에 더 추상적인 대칭군이 나타났기 때문이다. 맥스웰의 아름다운 전자기 이론은 강력하고 아름답다는 것을 오래전부터 알고 있었다. 왜냐하면 맥스웰의 수학적 묘사에 균형과 대칭이 드러나기 때문이다. 통일력 이론에는 규범 대칭이라는 일종의 균형이 있는데, 일종의 추상적인 균형이다. 하지만 이런 균형은 일상생활의 일을 생각나게 한다.
절벽을 오르는 예는 규범 대칭성을 설명하는 데 사용될 수 있다. 절벽 바닥에서 꼭대기까지 올라가려면 에너지가 필요하다. 하지만 아래에서 위로 올라가는 방법에는 두 가지가 있습니다. 하나는 더 짧고, 절벽 꼭대기로 직접 올라갑니다. 또 다른 긴 노선은 더 느린 경사로를 따라 절벽 꼭대기로 올라가는 것이다. 이 두 가지 방법 중 어느 것이 더 효율적입니까? (그림 24 참조) 대답은 두 가지 방법이 동일한 에너지를 소비한다는 것입니다 (여기서는 마찰 등 관련이 없는 복잡한 상황을 간과했습니다). 실제로 절벽 꼭대기를 오르는 데 필요한 에너지가 선택한 경로와 무관하다는 것을 쉽게 증명할 수 있다. 이것이 규범 대칭입니다.
위의 예는 중력장의 정상적인 대칭입니다. 절벽의 꼭대기를 오르려면 중력을 극복해야 하기 때문입니다. 규범 대칭성은 전기장 및 전기장과 비슷하지만 더 복잡한 자기장에 적용된다.
전자기장의 규범 대칭성은 광자의 무질량 특성과 밀접한 관련이 있으며, 통일력 이론의 재앙적인 무한대를 피하는 핵심 요소이기도 하다. 윈버그와 살람은 결국 약력을 길들여 전자기력과 결합했다.
통일규범 이론의 성공에 영감을 받아 물리학자들은 또 다른 핵력인 쿼크 사이의 색력으로 주의를 돌렸다. 얼마 후, 색 규범 이론이 제기된 후, 어떤 사람들은 더 큰 규범 대칭을 사용하여 다른 모든 대칭을 하나의 규범 대칭에 포함시켜 약력과 색력을 하나의 대통일 이론 (GUT) 으로 통합하려고 시도했다. 현재, GUT 의 성과를 평가하는 것은 아직 시기상조이지만, 적어도 그 예측 중 하나는 무한한 시간이 지나면 양성자가 불안정하고 자발적으로 쇠퇴할 수 있다는 것이다. 현재 검증을 받고 있다. 그러나 중력은 여전히 말을 듣지 않는다. 복수' 의 무한한 문제는 중력을 꽉 붙잡고 놓지 않는다. 이제 물리학자들은 이 문제가 어떤 초대칭성을 포함하는 초통일 이론에서만 해결될 수 있다고 생각하는 경향이 커지고 있다. 한 무리의 수학자와 물리학자들이 이런 이론을 세우느라 바쁘다. 이 이론의 목표는 통일장론의 거부할 수 없는 꿈, 즉 자연의 모든 힘 (중력, 전자기력, 약력, 힘) 을 포괄하는 단일력장이다. 그러나, 이것은 충분하지 않다. 양자 입자와 그것들 사이의 작용력은 어떤 힘의 이론도 입자의 이론이라는 것을 보여준다. 그런 다음 초통일 이론도 모든 쿼크와 경자를 완벽하게 설명하고 표 1 에 세 가지 수준의 입자가 있는 이유를 설명할 수 있어야 합니다.
만약 우리가 정말 이 현란한 목표를 달성할 수 있다면, 우리는 기초물리학의 정점에 도달할 것이라고 말하는 사람들이 있다. 왜냐하면 초통일이론과 같은 이론은 모든 물질의 행동과 구조를 설명할 수 있기 때문이다. 물론, 그것은 환원론으로 해석된다. 초통일 이론을 통해, 우리는 하나의 방정식과 하나의 우주 통용 공식으로 자연의 모든 비밀을 기록할 수 있다. 이러한 성과는 우주가 단일하고 간단하며 놀라운 수학적 원리에 따라 작동한다는 오랜 신념을 증명할 것이다. 존 윌러의 다음 말은 이 최종 목표를 달성하는 사람들의 긴박성을 표현했다. "어느 날, 문이 열리게 될 것이다. 이 세상의 반짝이는 중앙 메커니즘을 밝혀내는 것은 간단하고 아름답다." (윌리엄 셰익스피어, 윈스턴, 희망명언) (윌리엄 셰익스피어, 윈스턴, 희망명언) (윌리엄 셰익스피어, 희망명언). "
우리는 이 지혜의 천국에서 얼마나 멀리 떨어져 있습니까? 이론 물리학자들은 지금 일련의 이론에 희망을 걸고 있다. 이 이론의 이름은 초중력이다. 이 이론의 관건은 시공간의 제곱근으로 묘사된 이상한 초대칭성이다. 두 개의 초대칭 표현식을 곱하면 공간의 움직임과 같은 일반적인 기하학적 대칭 연산을 얻을 수 있다는 뜻입니다.
언뜻 보면 이런 추상화는 쓸모가 없는 것 같지만, 자세히 분석해 보면 초대칭성은 입자가 가질 수 있는 가장 기본적인 속성 중 하나인 회전과 밀접한 관련이 있다는 것을 알 수 있다. 사람들은 모든 쿼크와 빛이 상당히 신비로운 방식으로 회전하는 것을 발견했다. 우리는 그것이 지금 어떻게 회전하는지 신경쓰지 않는다. 우리가 관심을 가져야 할 것은 메신저 입자-접착제, 광자, 그에 상응하는 중력과 약력 입자들이 회전하지 않거나 신비롭지 않은 방식으로 회전하는 것이다. 슈퍼 대칭의 의미는 양성자와 중성자를 서로 연결시키는 동위 회전 대칭과 마찬가지로 신비하게 회전하는 입자와 다른 입자와 연결된다는 것입니다. 따라서 supersymmetry 작업은 회전 입자를 회전되지 않은 입자로 만들 수 있습니다. 물론 여기서 말하는' 연산' 은 수학 단계를 가리킨다. 사실, 회전하는 입자를 회전하지 않는 입자로 바꾸는 것은 불가능합니다. 왼손을 오른손으로 바꿀 수 없는 것과 같습니다.
중력 이론을 초대칭 프레임에 배치함으로써 중력 메신저 입자 (중력자라고 함) 는 "재미있는" 방식으로 회전하는 동반 입자 (중력자라고 함) 및 기타 입자를 얻습니다. 이처럼 다양한 종류의 입자가 초중력 이론에 진입해 무서운 무한문제가 억제되었다는 것을 강력하게 보여 지금까지 이 이론이 진행한 모든 구체적인 연산의 결과가 좋지 않았다.
가장 유행하는 초중력 이론에서, 전체 입자 가문의 총 구성원 수는 70 개를 넘지 않는다. 이 이론에 포함된 많은 입자들은 현실 세계에서 알려진 입자로 인식될 수 있다. 어떤 사람들은 물질 구조에 쿼크보다 더 낮은 수준이 없다는 이 견해에 반대하며, 쿼크 세계는 이미 원자핵 중 거대하고 모호한 것이다. 이런 규모로' 내재' 에 존재하는 것에 대해 이야기하는 것은 무의미하게 되었다. 따라서 더 많은 기본 물질 단위의 존재 여부에 대한 연구가 계속되고 있다.
나는 물리학자가 물질의 최종 구조를 밝히는 일에 대한 간략한 소개가 적어도 현대 물리학 연구에 대한 이해를 줄 수 있기를 바란다. 물리학자들은 경외심을 품고 그들의 연구 대상을 대하는데, 왜냐하면 자연은 항상 수학의 아름다움과 단순함에 의해 지배되기 때문이다. (윌리엄 셰익스피어, 햄릿, 믿음명언) 물질의 구조를 깊이 탐구함으로써 자연의 통일성이 밝혀질 것이다. 지금까지의 모든 경험에 따르면 시스템이 작을수록 원칙이 더 보편적이라는 것을 알 수 있다. 이 경험에 따르면, 우리가 의외로 발견한 세계의 복잡성은 주로 우리의 재료 샘플링 시스템 에너지가 상대적으로 낮은 결과이다. 샘플링 시스템의 에너지가 계속 증가함에 따라 자연의 통일성과 단순성이 점점 더 두드러질 것으로 믿는다. 이것이 초고에너지 입자 가속기 건설에 이렇게 많은 인력과 물력을 투입한 이유이다. 사람들은 초고에너지 입자 가속기를 통해 그 간단한 상태에 침입하여 끝까지 탐구하고 싶어한다.
그러나, 한동안 자연은 이런 간단한 상태를 탐구했다. 그 당시 우주는 빅뱅에서 1 초 동안 태어나지 않았다. 당시 온도는 1027 도까지 올라갔는데, 이는 원래 상태를 탐구하는 데 필요한 에너지였다. 이 기간 동안 물리학자들은 대통일시대라고 불렀다. 당시 물리학은 기본력의 대통일이론 과정에 의해 주도되었기 때문이다. 우리가 제 3 장에서 언급한 가장 중요한 불균형은 바로 그때 세워진 것이다. 그런 불균형이 있으면 물질이 반물질보다 조금 더 많다. 나중에 우주가 냉각됨에 따라 원래 통일된 힘도 세 가지 다른 힘 즉 전자기력, 약력, 강력으로 분열되었다. 이러한 힘은 우리가 상대적으로 냉각된 우주에서 보는 힘이다.
오늘날 복잡한 물리학은 원시 빅뱅 화염의 단순한 물리적 냉각에 의해 형성된다. 이 경치는 아름답고 매혹적이다. 자연의 궁극적인 원리, 즉 윌러의' 번쩍이는 중심 메커니즘' 은 에너지가 부족해서 우리가 보기 어렵다. 사람들이 통일 시대 이전의 그 시기로 거슬러 올라가 시간의 시작과 온도가 더 높은 곳에 더 가까이 다가간다면, 그들은 초중력을 발견할 수 있을 것이다. (존 F. 케네디, 시간명언) 초중력은 시간과 공간이 기본력과 결합되는 존재의 시작을 나타낸다. 대부분의 물리학자들은 시공간의 개념이 초중력 시대에 사용될 수 없다고 생각한다. 사실, 시간과 공간도 두 개의 필드로 여겨져야 한다는 조짐이 있는데, 그것들은 그 자체로 기하학 원소로 구성된 원시 수프가' 냉각' 된 것이다. 따라서 이 초중력 시대에는 자연의 네 가지 힘이 혼란스럽고 융합되어 있으며, 시공간은 아직 이미지가 되지 않았다. 당시 우주는 매우 단순한 구성 요소 더미에 불과했으며, 일부 신들이 시간, 공간, 물질을 만드는 데 사용한 원료였다.
물리학의 기본력 연구의 최신 진전을 묘사하였다. 이러한 진보는 사람들로 하여금 새로운 관점에서 자연을 바라보게 한다. 이 관점의 영향은 물리학자와 천문학자들 사이에서 급속히 확대되고 있다. 이제 사람들은 우주를 보이지 않는 바다처럼 서로 다른 자세로 얼어붙은 얼음이 아니라 단순한 사물이 냉각되어 생기는 복잡한 것으로 여기기 시작했다. (윌리엄 셰익스피어, 윈스턴, 과학명언) 과학자들은 우주학의 연구 주제와 물질의 기본력에 대한 사람들의 연구가 우주에 대한 통일 묘사를 제공하고 있다는 느낌을 가지고 있다. 이 설명에서 물질의 미시 구조는 우주의 전체 구조와 밀접한 관련이 있으며, 두 구조 모두 미묘하고 복잡한 방식으로 서로의 발전에 영향을 미친다.
"물리학" 에 묘사된 일련의 성공은 의심할 여지 없이 복원론에 기반한 현대 물리학 사상의 승리를 대표한다. 물리학자들은 경자, 쿼크, 메신저 입자와 같은 물질을 최종 구성 요소인 경자, 쿼크, 메신저 입자로 축소하려고 합니다. 바로 그 기본 법칙이 물질 구조와 행동을 형성하는 힘을 통제하고 있어 우주의 많은 기본 특징을 설명할 수 있다.
그러나 이런 방식으로 어떤 궁극적인 진리를 추구하는 것만으로는 충분하지 않다. 이전 장에서 살펴본 바와 같이 복원론은 전체적인 특징을 가진 많은 명백한 현상을 설명할 수 없습니다. 예를 들어, 우리는 쿼크로 의식, 살아있는 세포, 심지어 토네이도와 같은 무생물계를 이해할 수 없다. 그렇지 않으면 농담이 있을 것이다.
한 물리학자가 양성자가 쿼크로 구성되어 있다고 말했을 때, 그는 결코 그런 뜻이 아니었다. 예를 들어, 동물이 세포로 이루어져 있거나 도서관이 책으로 구성되어 있다고 말할 때, 우리는 그 더 큰 시스템에서 세포나 책 한 권 또는 그 어떤 것을 꺼내서 단독 연구를 할 수 있다는 뜻입니다. 하지만 쿼크는 그렇지 않습니다. 우리가 아는 한 양성자를 진정으로 분해하고 쿼크를 꺼내는 것은 불가능하다.
그러나 해체는 휘황찬란한 역사를 가지고 있다. 원자 분해는 이제 평범한 것입니다. 원자핵을 두드리기는 어렵지만, 고에너지 충격 아래서도 분열할 수 있다. 이것은 고속 입자로 양성자나 중성자를 폭격하면 쿼크로 부서진다는 것을 의미할 수 있다. 그러나 실제 상황은 그렇지 않다. 작은 고속 전자가 양성자의 내부를 통과해 쿼크 중 하나에서 맹렬하게 튕겨 양성자 내부의 어느 곳에 쿼크가 존재한다는 확신을 갖게 한다. 하지만 양성자를 부딪히는 것은 작은 전자가 아니라 망치, 즉 다른 양성자가 있다면, 우리는 양성자의 파편에서 쿼크를 보지 않고 더 많은 강자 (양성자, 중간자 등) 만 볼 수 있다. 즉, 쿼크는 결코 고립되어 나타나지 않습니다. 자연은 쿼크만 하나의 집단으로 나타나게 하는 것 같고, 항상 두세 개가 함께 있는 것 같다.
따라서 물리학자들이 양성자가 쿼크로 구성되어 있다고 말할 때, 그는 이 신비한 쿼크가 단독으로 나타날 수 있다는 것을 의미하지는 않습니다. 그는 단지 양성자보다 더 기본적인 설명적인 층을 가리킨다. 어떤 의미에서 양성자는 합성이지 알칼리성이 아니다. 하지만 쿼크에서 양성자를 합성하는 것은 도서관에서 책을 합성하는 것과는 다르다.
이것은 어떤 아원자 입자 (쿼크든 다른 기본 입자든) 도 진정한 입자이기 때문이다. 사실, 아원자 입자는 심지어 "물건" 이 아닐 수도 있습니다. 이것은 소위 물질이 특정 입자의 집합이라는 묘사가 실제로 수학에 의해 결정된 설명 수준으로 간주되어야 한다는 것을 다시 한 번 깨닫게 한다. 물리학자들은 추상적인 고급 수학을 통해서만 물질의 구조를 정확하게 묘사할 수 있으며, 사람들이 이 배경을 깨달을 때만 복원론의 진정한 의미를 이해할 수 있다.
하이젠베르크 불확실성 원리의 한 측면은 양자 요인이' 무엇이 무엇으로 구성되어 있는가' 연구에 가져온 어려움을 잘 보여준다. 그러나 이 이원성은 파동과 입자 사이의 이원성도, 움직임과 위치 사이의 이원성도 아니라 에너지와 시간 사이의 이원성이다. 에너지와 시간이라는 두 개념은 신비하고 대립적인 관계에 있다. 그 중 하나는 알지만 다른 하나는 모른다. (알버트 아인슈타인, 에너지명언) 따라서 짧은 시간 내에 시스템을 관찰해도 에너지가 크게 변동될 수 있습니다. 일상 생활에서 에너지는 항상 보존됩니다. 에너지 보존은 고전 물리학의 초석이다. 하지만 양자 미시 세계에서는 에너지가 어디서 나오는지 모르거나 자발적이고 예측할 수 없는 방식으로 사라질 수 있습니다.
아인슈타인의 유명한 공식 E=mc2 를 고려할 때 양자 에너지의 요동이 복잡한 구조로 변했다. 아인슈타인의 공식은 에너지와 질량이 같거나 에너지가 물질을 창조할 수 있다고 말한다. 이것은 이전 장에서 이미 논의되었다. 그러나, 그 장들에 언급된 에너지는 외부에서 나온다. 여기서 우리는 외부 에너지 입력 없이 양자 에너지의 파동에서 물질 입자를 만드는 방법에 대해 논의하고 싶습니다. 하이젠버그의 원리는 에너지 은행과 매우 비슷하다. 에너지는 빨리 돌려주기만 하면 단기간에 빌릴 수 있다. 대출 기간이 짧을수록 빌릴 수 있는 금액이 커진다.
예를 들어, 미시 세계에서는 갑작스러운 에너지 변동으로 인해 한 쌍의 양수 및 음수 전자가 단기간에 나타나고 사라질 수 있습니다. 긍정적이고 부정적인 전자에 대한 짧은 존재는 하이젠베르크 대출이 유지하는 누적 효과로, 텅 빈 공간에 어느 정도 변환 텍스처를 갖게 한다. 비록 모호하고 비현실적인 텍스처임에도 불구하고. (알버트 아인슈타인, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 과학명언) 아원자 입자는 끊임없이 움직이는 이 바다에서 수영을 해야 한다. 전자와 양전자뿐만 아니라 양성자와 반양성자, 중성자와 반입자, 개자, 반입자도 있다. 요컨대, 자연의 모든 입자들은 이렇게 격동한다.
양자적 관점에서 볼 때 전자는 전자가 아니다. 에너지 변화의 패턴이 그 주위에 번쩍이며, 나는 그것이 언제 갑자기 광자, 양성자, 개자, 심지어 다른 전자의 출현을 초래했는지 모르겠다. 요컨대, 아원자 세계의 모든 것이 전자에 붙어 있습니다. 예를 들어, 전자가 보이지 않는 겉옷을 입고 있거나, 벌 떼가 유령처럼 가운데 벌집 주변에서 윙윙거리며 벌집의 뚜껑을 형성합니다. 두 전자가 서로 가까워지면, 그들의 커버리지도 서로 얽혀 상호 작용이 일어난다. 소위 뚜껑은 이전에 힘장으로 여겨졌던 양자 표현일 뿐이다.
우리는 전자를 그들이 가지고 있는 유령 입자와 분리할 수 없다. 누군가가 전자가 무엇인지 물었을 때, 우리는 전자가 그렇게 작은 입자라고 말할 수 없습니다. 우리는 전자가 불가분의 한 묶음이라고 말해야 한다. 그것들과 함께 힘을 내는 유령 입자를 포함한다. (알버트 아인슈타인, 전자명언) 여기에 또 다른 이상한 원이 있다: 힘은 입자에 의해 생성되고, 생기는 힘은 또 힘을 발생시킨다.
광자와 같은 입자의 경우 이 이상한 원은 광자가 여러 가지 다른 모습을 나타낼 수 있음을 의미합니다. 에너지를 빌려서, 그것은 일시적으로 전자-양전자 쌍 또는 양성자-양성자 쌍이 될 수 있다. 광자가 어떻게 양전자 쌍이나 양성자 쌍으로 변하는지 관찰하기 위해 실험을 진행했다. 그러나, 사람들은 이 복잡한 변화에서' 순수한' 광자를 분리할 수 없다는 것을 다시 한번 발견하였다.
대부분의 불안정한 입자의 경우,' 실제 하이젠버그 원리' 로 인한 양전자 쌍을 구별하기 어렵다. 이들의 수명은 ψ 입자의 수명과 비슷하다. 전자가 사실이라고 누가 말할 수 있습니까? 후자는 단지 귀신일 뿐입니다.
몇 년 전, 제프리 처라는 미국 물리학자는 아원자 세계에서 이런 어두컴컴한 변화를 민주주의에 비유했다. 우리는 입자를 잡고 그것이 그런 실체라고 말할 수 없다. 우리는 각 입자를 끝이 없는 이상한 원 안의 다른 모든 입자로 구성된 것으로 보아야 한다. 다른 입자보다 더 기본적인 입자는 없습니다. (이것은 우리가 4 장에서 간략하게 언급 한 것입니다. ).)
우리는 물질의 본질이 양자 이론에서 강한 전체론 맛을 가지고 있다는 것을 알게 될 것이다. 서로 다른 등급의 물질에 대한 묘사는 상호 연관되어 있고, 모든 것이 다른 모든 것으로 구성되어 있지만, 모든 것이 구조의 계층 질서를 동시에 보여준다. 바로 이런 모든 것을 포괄하는 정체성에서 물리학자들은 물질의 최종 구성과 최종 통일력을 추구한다.