تاريخ آلات قياس الوقت
الساعات الذرية هي أجهزة ضبط الوقت الأكثر دقة المعروفة حتى الآن. تبلغ دقتها ثوان قليلة على مدى آلاف السنين، لذا فهي تستخدم لمعايرة آلات تحديد الوقت. اخترعت الساعة الذرية الأولى في عام 1949، وهي معروضة في معهد سميثسونيان، وتعتمد على خط الامتصاص في جزيء الأمونيا، لكن معظم الساعات الذرية الآن تعتمد على خاصية اللف المغزلي لذرة السيزيوم. وقد اعتمد النظام الدولي للوحدات الثانية كوحدة الوقت بناء على خصائص السيزيوم في عام 1967. ويعرف نظام الوحدات الدولي الثانية على أنها 9,192,631,770 دورة إشعاع مقابلة لانتقال الإلكترونات بين مستويين لطاقة اللف المغزلية للحالة القاعية لذرة Cs
نظرية الأوتار الفائقة
في الثمانينات وبينما كان فيزيائي شاب إيطالي يدعى غابرييل فينيزيانو يبحث عن بعض المعادلات الرياضية التي تصف القوى النووية الشديدة... وفي كتب الرياضيات القديمة التي يملكها وجد معادلة رياضية قديمة عمرها مئتا عام كتبها عالم سويسري يدعى ليونارد أويلر، ذهل فينيتسيانو باكتشافه أن تلك المعادلات التي اعتبرت لسنين عديدة مجرد فضول رياضي كانت تصف تلك القوى فعلاً وقام باكتشافه الذي اشتهر به فيما بعد في وصف القوى النووية الشديدة التي تؤثر في نواة الذرة، كان ذلك حدث ولادة نظرية الأوتار.
وبسبب شهرة هذا الاكتشاف فقد وقعت تلك المعادلات في يد فيزيائي أمريكي يدعى ليونارد سسكيند اكتشف أن وراء الرموز الرياضية وصف لشيء أكثر من مجرد جسيمات، فالمعادلة تقدم متحولات تصف اهتزازات ووصف لخيوط، فقام بدراستها أكثر ووجد أنها عملياً تصف خيوطاً مهتزة مثل الخيوط المطاطية حرة الطرفين، هذه الخيوط بالإضافة لصفاتها في التمدد والتقلص فهي تهتز بشكل دوراني أيضا حسب تلك المعادلة، المضحك أن سسكند عندما قدم بحثه للنشر تم رفضه لعدم أهميته واعتقد أن اكتشافه سيموت.
في تلك الأوقات، كان العلماء منشغلين في اكتشاف الجسيمات دون الذرية وأنواعها الجديدة من خلال اجبارها على الاصطدام ببعضها بسرعات عالية جداً لشطرها إلى جسيمات أصغر ودراسة نواتج تلك الانشطارات. كانت الاكتشافات متنوعة وأنواع الجسيمات المكتشفة كبير، أدى ذلك إلى استنتاجات بالغة الأهمية أهمها أن قوى الطبيعة يمكن وصفها كجسيمات أيضاً، مثلاً القوة التي تنشأ بين جسمين هي عبارة عن تبادل لجسيم (رسول) بينهما، وكلما انتقل بين الطرفين بمعدل أكثر كلما اقترب الجسمان من بعضهما أو بعبارة أخرى – زادت القوة بينهما. أي أن تبادل الجسيمات هو ما يخلق ما نشعر أنه قوة، وتم فعلاً تأكيد تلك النظريات باكتشاف الجسيمات المسؤولة عن القوة الكهرومغناطيسية والقوى النووية القوية (المسؤولة عن تماسك النواة في الذرة) والضعيفة (المسؤولة عن النشاط الإشعاعي الذري)، وشعر العلماء أنهم اقتربوا من تحقيق حلم توحيد القوى الذي بدأه اينشتاين، لأن تلك الجسيمات المسؤولة عن القوى الثلاث المذكورة تبدأ بالتشابه في الخصائص في حال تطبيق حالة الانفجار العظيم أي أنها تنصهر في ظروف درجة الحرارة العالية جداً عند الانفجار لتصبح نوعاً واحداً من القوى وبالتالي أصبح هناك نموذج رياضي للجسيمات والقوى أطلق عليه العالم ستيفن وينبيرج اسم النموذج القياسي ، لكن خلف ذلك النجاح برزت مشكلة كبيرة... فذلك النموذج القياسي للجسيمات والقوى استطاع أن يصف ثلاث فقط من القوى الرئيسية في الفيزياء مهملاً القوة الرابعة (الجاذبية) لأنها كانت تعمل خارج نطاق المستوى الكمي .