[include(틀:다른 뜻1, from=TOE, other1=일본의 밴드, rd1=toe(밴드))]
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[목차]
== 개요 ==
'''모든 것의 이론'''(theory of everything, ToE) 또는 '''만물 이론'''([[萬]][[物]][[理]][[論]])은 [[대통일 이론]]에서 상정하는 핵전자기력과 [[중력]]을 연결하여 우주와 자연 법칙의 모든 것을 하나로 설명하려는 이론이다.

[[인간]]이 현재 인지하고 있는 4가지 [[기본 상호작용]]을 초힘(superforce, 초력), [[플랑크 시대|즉 빅뱅 직후]]의 분리되지 않았던 거대한 힘으로 묶고, 이것으로 모든 입자의 탄생과 분화를 설명할 수 있다는 가설로, 아직까지는 일부 학계에서 그리는 상상의 산물에 불과하다. 궁극적으로 우주의 모든 것을 설명하고, 과거와 미래의 모든 사건을 이해하는 것을 목표로 한다.

== 등장 배경과 목적 ==
인류는 자연계가 [[약력]], [[강력]], [[중력]], [[전자기력]]의 상호작용으로 이뤄져 있다는 것을 알아냈다. [[고대 그리스]] 시대의 마찰 전기의 발견이 현재의 전자기력의 토대가 된 것처럼, 서로 연관이 없을 것 같은 전혀 다른 힘도 결국 하나의 이론으로 통합하여 풀 수 있으리라 생각하여 등장하게 되었다. 

현재 인류가 만든 과학이론의 거대한 두 기둥인 '''[[일반 상대성 이론]]'''[* 항성, 은하와 같은 거시세계(매우 큰 질량, 매우 큰 크기)의 개념을 설명]과 '''[[양자역학]]'''[* 소립자의 운동, 성질과 같은 미시세계(매우 작은 질량, 매우 작은 크기)의 개념을 설명]이 동시에 작용되어야 하는 영역의 문제를 해결해야 하는 상황에서, 두 이론이 합쳐지기 힘들어지다 보니, 이 두 이론을 조화롭게 '''통일시키는 이론'''을 찾게 되었고, 이러한 과정에서 만물의 이론이라는 개념이 확립될 필요가 느껴지게 된 것이다.

예를 들어, 빅뱅의 시작이나 블랙홀의 특이점을 연구하는 데에 모든 것의 이론이 필요하다. 빅뱅이론에 따르면 지금의 우주는 한 점에서 팽창해서 만들어졌는데 그러한 우주의 초기는 극단적인 고밀도의 상태에 해당한다. 블랙홀의 특이점 또한 거대한 질량이 어마어마하게 작은 영역에 뭉쳐져 있는 경우이다. 이때 중력에 의한 시공간의 왜곡은 양자역학을 변형시키는 수준이 될 것으로 예측되는데 그런 환경에서는 중력과 전자기력, 약력, 강력이 하나의 법칙으로 적용되지 않았을까하는 물음이 힘을 통합시키려는 가정의 기반이라 할 수 있다.

일반 상대성 이론과 양자역학을 합치기 어려운 이유는 이들을 결합시킨 방정식에서 물리적, 수학적으로 전혀 말이 안되는 결과만 나오기 때문이다. 기존의 방법대로 둘을 결합시켜 계산을 시도하면 확률이 무한대로 발산하며 [[인과율]]을 위반하는 효과가 나타나게 된다. 애초에 아직 저 두 가지는 '''완벽하게 정복된 분야도 아니다.''' 일반 상대성 이론은 태양계 범위에서만 실험을 통해 검증이 이루어져 있고 그 초과의 규모에 대해선 실험적으로 검증되지 않았으며 이론의 수학적 성질들도 아직 규명되지 않은 부문이 많다. 양자역학은 아무래도 미시세계라서 일반상대성이론보다 관측하고 증명하기는 쉽지만 여전히 [[쿼크]], [[힉스 보손]] 등의 원자 내부 구성요소들이 무엇으로 이루어졌으며 '''어떻게 생겨났는가'''를 설명하지 못한다. 특히 양자장론은 [[양-밀스 질량 간극 가설]]도 제대로 설명을 못하고 있다.

아직까지는 [[실험]]적으로 증명된 것은 하나도 없으며, 가설조차 제대로 정립되지 않았다. 입자와 기본 상호작용을 끈의 진동으로 설명하려는 '''[[초끈 이론]]'''이 등장했고 차원은 '''9차원에서 11차원'''까지 등장했으며 지금도 새로운 가설이 만들어지고 있는 중이다. 과거 [[양자역학]]이 그랬던 것처럼 언젠가는 정립될 것이라 생각하고 있으나, 얼마나 시간이 걸릴지는 알 수 없다. 아니면 아예 '모든 것의 이론' 같은 것이 '''만들어질 수 없을 가능성도 배제할 수는 없다.''' 현대 이론[[물리학]]의 마지막 과제로 여겨진다.

참고로 [[알베르트 아인슈타인]]이 주장한 [[통일장 이론]]에는 4가지 힘 중 약력과 강력이 제외되어 있다. 그 당시에는 약력과 강력에 대해서 잘 알려지지 않은 상태였고 아인슈타인은 [[양자역학]]을 기반으로 한 [[입자물리학]]의 결과에 대해서 그다지 관심을 두지 않았었기 때문이다.

== 후보 ==
[include(틀:상세 내용, 문서명=초끈 이론)]
현재 가장 만물 이론에 근접한 이론은 [[M이론]](Membrane, Magic, Mystery, Matrix, 혹은 모든 이론의 Mother란 뜻)이다. 홀로그래피 원리와 각종 [[초끈 이론]]들이 중복된 아직 미정립된 이론이며 사물을 점입자로 관찰하는 것이 아닌 끈으로 서로 연결되어 있다고 생각하여 서로의 역학관계를 풀어낸 이론이다. 이 이론으로 어느정도나마 전자기력, 중력, 약력, 강력의 관계를 설명해 낼 수 있다. 사실 따지고 보면 서로의 이론을 제대로 정립하지도 않고 뭉뚱그려 합쳐놓은 이론이며 이것을 [[에드워드 위튼]]이 처음 제안하였다.

11차원의 M이론을 넘어 12차원 F이론(모든 이론의 Father이란 뜻)까지 나오고 있어 만물 이론에 근접하려면 더욱더 머리가 아파온다. 하지만 과거를 생각해 보면 [[제임스 클러크 맥스웰|맥스웰]]이 1800년대 전자기력을 확실히 정립하기 전까지 전기력과 자기력은 서로 간의 관계가 꾸준히 연구되었고, 하나의 이론으로 통일될 수 있다고 제안했던 게 대다수였고 현대의 통일장 이론이라 불리는 M이나 F이론들도 자연계의 제5의 힘의 가능성을 항상 열어두며 연구해 나가고 있기 때문에 이러한 통일장 이론들과 만물 이론들은 허무맹랑한 이론들이 아니라 언젠가 정복해 나가야 할 중요한 이론이며 발전해 나가야 한다.

== 관련 문서 ==
 * [[기본 상호작용]]
 * [[대통일 이론]]
 * [[루프 양자 중력 이론]]
 * [[양자역학]]
 * [[양자 전기역학]]
 * [[일반 상대성 이론]]
 * [[입자]]
 * [[전자기약력]]
 * [[초끈 이론]]
 * [[통일장 이론]]
 * [[파동]]
 * [[M이론]]

[[분류:물리학]]