Теория струн

Теория струн

537
0
Расшарить


С ней знаком тот, кто любит физику и тот, кто далек от нее. О ней можно узнать из лекции, прочитать в Интернете или посмотреть серию “Теорию большого взрыва”. Наверное, это одна из самых трендовых теорий современной науки. Но что же это такое? Почему же вся наша планета начала крутиться вокруг этой теории? К чему столько внимания?
Ответ на эти вопросы надо искать в теориях об исследовании вселенной на микроуровне. Мы точно знаем, что внутри атомов существуют еще меньшие частички под названием протоны и нейтроны. В свою очередь эти мельчайшие части состоят из еще более мелких частиц, которые именуются кварками. Но совсем недавно современные физики поняли, что кварки тоже не предел. Эти субатомные частицы состоят из еще более мелких элементов — вибрирующих петель под названием “струны”. Эта теория струн гласит, что все вокруг нас создано именно из этих частиц. И, подобно струнам на скрипке или виолончели, каждая из которых издает свой собственный звук, “струны всего” в зависимости от вибрации создают множество различных частиц. Все на самом деле элегантно просто: эта теория и есть то уравнение, которое наконец сможет объяснить, чем является мир. Именно благодаря ей мы можем математически объяснить все то, что происходит вокруг нас.

Но в этой теории есть одно “НО”, которое противоречит здравому смыслу, лазейку для теории мультивселенной, — дополнительные пространственные измерения. Всего мы точно знаем три таких измерения: длина, ширина и высота. Но из расчетов теории струн выходит, что эта троица  далеко не единственная. Если говорить точнее, то теория струн работает только в том случае, если движение струн происходит не только в трех направлениях. Но если теория струн верна, то где же эти дополнительные измерения? Почему мы их не видим?

Представьте себе трос. С большого расстояния он выглядит как линия. Но если мы превратимся в муравья и окажемся на этом тросе, то точно увидим множество сплетенных вкруг канатов. Это и есть совершенно другое измерение, круговое, которое охватывает этот трос. Но если мы сможем уменьшиться в миллиарды раз относительно муравья, то обнаружим множество таких измерений в пространстве. В каждой точке такого пространства есть еще множество дополнительных измерений, который связаны в узлы, которые не видны на данном этапе, потому что они малы. Но как же получается так, что основа всех основ — струны — приобретают определенный вид, который мы можем видеть нашими глазами? Форма дополнительных измерений задает характер колебания маленьких струн. И именно этими вибрационными картинками определяются свойства и вид частиц. Так что все фундаментальные черты нашей вселенной могут определяться именно формой дополнительных измерений. Разве это не здорово?

Способ взаимного расположения измерений — это как будто ДНК Вселенной, которое определяет, как она будет выглядеть и каким образом себя вести, так же как и ДНК определяет нашу внешность.

Одной из основных проблем теории струн является проблема того, что чем больше сторонники этой теории углублялись в измерения, тем больше их находили. И со стороны математики не было никакого намека на то, какая именно форма соответствует нашей Вселенной. В настоящее время неизвестно, сколько измерений существует. Согласно последним опубликованным данным количество достигает десяти в пятисотой степени. Это звучит довольно абсурдно, тем более для теории, которая нацелена на поиск единого главного уравнения для описания нашей Вселенной.

Но ведь можно взглянуть на эту проблему и с другой стороны. Именно эта перспектива снова вдохнет новую жизнь в теорию о мультивселенной. Пока одни теоретики уходили в депрессию от того, что перебрать десять в пятисотой степени вариантов нереально, другие находили в этом плюсы. Ведь именно благодаря такому разнообразию измерений, теорию струн отлично согласуется с теорией о мультивселенной. Множественность решений теории струн действительно может соответствовать реальному разнообразию вселенных. Иными словами эта теория полностью объясняет мультивселенную. И при этом весьма разнообразно.