Как появилась Вселенная? Большие и маленькие вопросы о космосе

Теория струн

Теория струн пытается объединить гравитацию и остальные силы, спускаясь на самый нижний, фундаментальный уровень строения материи. В картине мира на этом уровне всё сделано из одних и тех же первоэлементов – крохотных колеблющихся струн. Из струн состоят электроны и кварки; колебания струн рассказывают вам о свойствах, определяющих тот или иной объект. И, хоть это может показаться сумасшедшей фантазией, но у этих вибрирующих струн есть математические свойства, очень заманчивые для физиков: они делают струны очень похожими на частицы, которые мы наблюдаем.

Эта теория органически описывает силу гравитации: гравитон оказывается просто одной из колеблющихся струн. Вся картина выглядит так просто! Всё, абсолютно всё на основном уровне состоит ровно из одних и тех же элементов. Но, чтобы теория струн заработала, требуется крайне запутанная математика. Одна из самых затруднительных её деталей заключается в том, что для обеспечения колебаний струн нужны дополнительные измерения пространства – и не одно, не два и не три. В некоторых версиях теории струн у Вселенной должно быть 26 измерений.

«Где же все эти измерения?» – кричат критики. Но специалисты по струнам быстро придумали отговорку, которую назвали компактификацией. Любое нежелательное измерение, которого мы в обычных обстоятельствах не наблюдаем, аккуратно свёрнуто или скатано в комочек, чтобы не доставлять лишних хлопот. Струнные теоретики упорно развивают математический аппарат своей теории. Оказывается, однако, что предполагаемый размер струн настолько мал, что нет никакой надежды добраться до них даже при помощи Большого Адронного Коллайдера. Чтобы экспериментально протестировать существование струн, потребовался бы коллайдер размером с Млечный Путь! Построить такую установку пока, видимо, не удастся, и разработчикам теории струн остаётся лишь продолжать свои математические игры. В отсутствие каких-либо экспериментальных доказательств некоторые противники теории струн договорились до того, что даже не считают её настоящей наукой!