ทฤษฎีการรวมแรงครั้งใหญ่

ทฤษฎีการรวมแรงครั้งใหญ่ (อังกฤษ: Grand Unified Theory หรือ GUT) เป็นทฤษฎีทางฟิสิกส์ที่อ้างอิงแบบจำลองหลายแบบที่คล้ายคลึงกันในการศึกษาฟิสิกส์อนุภาคที่ระดับพลังงานสูง โดยที่อันตรกิริยาพื้นฐาน 3 อย่างในแบบจำลองมาตรฐาน สามารถควบรวมกันได้ตามทฤษฎีเกจ (Guage Theory) ได้แก่ แรงแม่เหล็กไฟฟ้า อันตรกิริยาอย่างเข้ม และอันตรกิริยาอย่างอ่อน แทนที่จะต้องแบ่งแยกการพิจารณาออกเป็นสามแบบที่แตกต่างกัน

การรวมแรงนี้มีความเป็นไปได้เนื่องจากระดับพลังงานที่ขึ้นอยู่กับค่าองค์ประกอบต่างๆ ในทฤษฎีสนามควอนตัม เรียกชื่อว่า renormalization group running ซึ่งจะยินยอมให้ค่าองค์ประกอบที่แตกต่างกันอย่างมากสามารถเปลี่ยนรูปไปที่ระดับพลังงานที่สูงมากยิ่งขึ้น โดยประมาณที่ $10^{14}$ GeV และระดับพลังงานของพลังค์ จากคุณสมบัตินี้ สถานการณ์จำลองของการรวมแรงในทางกายภาพจึงไม่สามารถหยั่งตรวจได้โดยตรงจากเครื่องชนอนุภาค แต่จะต้องตรวจผ่านการสังเกตการณ์ทางอ้อม เช่น การสลายตัวของโปรตอน หรือคุณสมบัติบางอย่างของนิวตริโน

ทฤษฎีการรวมแรงครั้งใหญ่นี้ ยังมิได้รวมไปถึงการควบรวมอันตรกิริยาตามแบบจำลองมาตรฐานเข้ากับแรงโน้มถ่วงควอนตัม มีการคาดการณ์ว่าอาจเป็นไปได้ที่จะรวมเอา แรงโน้มถ่วง เข้ากับอันตรกิริยาทั้งสามอย่างตามทฤษฎีเกจ เพื่อให้กลายเป็น ทฤษฎีแห่งสรรพสิ่ง (Theory of everything)