Как появилась Вселенная? Большие и маленькие вопросы о космосе

M-браны

То, что из теории струн не удалось сделать «теорию всего», не мешает людям продолжать попытки открытия новых горизонтов. Теория струн переросла в M-теорию, разработанную в 1995 году Эдвардом Виттеном. Объясняя, почему он дал своей теории такое название, Виттен предложил подставлять вместо буквы M слова «магия», «мистика» или «мембрана» – по вкусу читателя. Если отодвинуть в сторону этот неловкий юмор, то основная идея новой теории такова: на месте одномерных струн мы разворачиваем протяжённые структуры – мембраны (или, для краткости, браны), заполняющие некоторое многомерное пространство и взаимодействующие в нём. Как и струны, браны составляют основу всего и являются фундаментальными элементами Вселенной.

Как это было и с теорией струн, есть надежда, что где-то в математических дебрях найдётся особая форма вибрирующей мембраны, которая позволит описать действие гравитации. Но и здесь, как и в теории струн, требуется адски сложная математика. Кроме того, M-теория не сводится к какой-то одной идее – их целый букет, и у каждой свои специфические предположения и ограничения.

M-теория похожа на теорию струн не только математическими трудностями, но и ограничениями возможностей экспериментального тестирования. Имеют ли хоть что-то общее с реальностью и физическим миром вокруг нас математические преобразования, заполняющие тысячи страниц академических журналов мира? Ускорители частиц и детекторы гравитационных волн не дали пока никаких доказательств правоты M-теории, в то время как в кабинетах и аудиториях всего мира некоторые из самых светлых умов планеты продолжают заполнять белые доски аналитическими выкладками. Что же, может быть, в один прекрасный день M-теория окажется нашим окончательным описанием физической реальности. А может быть, тихо отойдёт в прошлое – если люди устанут от скуки и разочарования тем, что им никак не удаётся добиться от этой теории ни удачных предсказаний, ни экспериментальных доказательств.