• 5

Возможна ли экспериментальная проверка теории струн?

До настоящего времени ни один эксперимент не подтвердил истинность

теории струн. С одной стороны, для того чтобы провести эксперимен-

тальную проверку, необходимы новые успешные предсказания, однако их

достаточно сложно сделать, учитывая комплексный характер теории.

Можно сказать, что теория струн еще не вышла из «младенческого воз-

раста», по выражению Бартона Цвейбаха, «не так-то просто сделать пред-

сказание, основываясь на теории, которая сама еще не закончена и не об-

ладает принятой интерпретацией». Однако чисто теоретически можно

указать на несколько возможностей экспериментальной проверки теории

струн.

Во-первых, как отмечено выше, теория суперструн строится в 10-

мерном пространстве. Если она верна, то скрытые размерности должны

существовать. Можно ли проверить их существование? Все зависит от

радиуса компактификации скрытых размерностей. В гл. 3 пособия мы

указывали на то, что, по-видимому, пределом локализации вещественно-

полевой картины мира, описываемой в рамках ОТО и релятивистской

квантовой механики, является масштаб порядка планковской длины pl l и

планковской массы pl m . В том случае если радиус компактификации

имеет порядок планковской длины, экспериментальная проверка теории

струн, по-видимому, невозможна: энергетические затраты по исследова-

нию столь малых масштабов будут слишком велики. В то же время не

исключено, что радиус компактификации не так уж и мал. В этом случае

проверка вполне возможна, как только экспериментальная физика выйдет

за пределы современных мощностей.

Во-вторых, оставив в стороне попытки прямой эмпирической провер-

ки, можно вернуться, например, к тому, что согласно теории струн Стан-

дартная Модель физики элементарных частиц фактически является ее

низкоэнергетическим пределом. Таким образом, возможен поиск объяс-

нения тех явлений, которые _не находят удовлетворительного объяснения

в Стандартной Модели. Заслуживает внимания также анализ перехода

между теорией струн и ОТО. Традиционно ОТО используется как основа

для построения различных космологических моделей развития нашей

Вселенной. Моделей предлагается много, однако выбор между ними, как

правило, обосновывается лишь соображениями начальных условий, сим-

метрии и простоты. В контексте анализа ОТО можно утверждать, что

теория струн делает, по крайней мере, одно эмпирически фиксируемое

предсказание: она «предсказывает» гравитацию. Конечно, это предсказа-

ние сложно назвать собственно предсказанием, скорее это постпредска-

зание, однако тот факт, что гравитация есть следствие теории струн, так-

же может сыграть большую роль в выборе адекватных космологических

моделей и тем самым подсказать нам, какую из возможных моделей тео-

рии струн следует выбрать.

Возможно, теория струн так никогда и не будет проверена эмпириче-

ски, и мы не сможем сказать, что это и есть окончательная Теория Всего,

однако, на наш взгляд, когда-нибудь она приведет к существенно новому

пониманию реальности (предсказание гравитацииодин из примеров).

По крайней мере, воспринимая теорию струн как возможного кандидата

на Теорию Всего, можно поверить в прозорливость Эдварда Виттена,

предсказавшего, что в ближайшие полвека теория струны будет так же

определять развитие физики, как в последние полвека его определяла

квантовая теория.

Авторы: 1379 А Б В Г Д Е З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я

Книги: 1908 А Б В Г Д Е З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я