ChameleonsEye/Shutterstock
Einsteins sena karriärsträvan efter en enhetlig ram för alla krafter är fortfarande ett av de mest djupgående olösta problemen inom fysiken. Trots de extraordinära framgångarna med allmän relativitet och kvantteorin har en konsekvent syntes gäckat oss i över ett sekel.
Allmän relativitetsteori skildrar gravitation som rumtidens krökning, medan kvantmekaniken beskriver de elektromagnetiska, svaga och starka interaktionerna i termer av probabilistiska fältkvanta. Varje teori utmärker sig inom sitt område, men de krockar i skärningspunkten mellan det mycket lilla och det mycket massiva.
Kvantmekaniken har framgångsrikt klassificerat tre av de fyra grundläggande krafterna genom experiment med partikelaccelerator och teoretisk utveckling. Tyngdkraften motsätter sig dock envist kvantisering och lämnar Einsteins ambition om en "Grand Theory of Everything" ofullbordad.
Hulton Archive/Getty Images
År 2006 inbringade en auktion med 33 brev och 15 manuskript utbytta mellan Einstein och hans samtida en rekordstor 1 miljon dollar. Dokumenten, daterade 1933-1954, ger en uppriktig titt på Einsteins obevekliga försök att förena sin relativistiska ram med det växande kvantfältet. Försäljningen underlättades av dödsboet efter Ernst Gabor Straus, en nära samarbetspartner och intellektuell partner till Einstein under hans Princeton-år.
Dessa papper avslöjar en vetenskapsman som lyssnade på sina kamrater, diskuterade alternativa tillvägagångssätt och till slut hamnade i en återvändsgränd. Straus egen korrespondens indikerar att Einstein tillbringade oräkneliga timmar med att utforska vägar som senare skulle visa sig meningslösa – men själva processen underströk Einsteins engagemang för strävan efter en enhetlig beskrivning av naturen.
Även om den eftertraktade teorin aldrig förverkligades, förstärker arkivet Einsteins arv som en visionär som vågade konfrontera gränserna för samtida fysik.
Nugroho Ridho/Getty Images
Sedan Einsteins död 1955 har teoretisk och experimentell fysik integrerat de elektromagnetiska, svaga och starka krafterna i ett enda ramverk - en prestation som realiserats genom utvecklingen av standardmodellen på 1970-talet och därefter. Den återstående utmaningen är en kvantteori om gravitation.
I september 2015 upptäckte Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO), i samarbete med Virgo-detektorn och ett nätverk av teleskop, de första direkta bevisen för gravitationsvågor. Signalen härstammar från en kollision av svarta hål som inträffade för 1,3 miljarder år sedan, vilket ger en anmärkningsvärd bekräftelse på Einsteins förutsägelser och ger nya insikter om rumtidens kvanta natur.
Gravitationsvågor, som krusningar i rumtiden, överbryggar den klassiska och kvantvärlden. Deras observation markerar ett avgörande steg mot en kvantbeskrivning av gravitationen och för oss närmare att lösa den sekelgamla strävan efter en enhetlig teori.
