теория струн как одна из важнейших проблем физики xxi века
advertisement
Белорусский государственный медицинский университет «ТЕОРИЯ СТРУН КАК ОДНА ИЗ ВАЖНЕЙШИХ ПРОБЛЕМ ФИЗИКИ XXI ВЕКА» Автор: Кудло Игорь Олегович, студент 1 курса лечебного факультета 111 группы Руководитель: Крылов Андрей Борисович, доцент Минск, 2012 Оглавление 1. Введение ……………………………………………………………..3 2. История развития теоретической физики …………………………5 3. Появление теории струн ……………………………………………8 4. Понятие теории струн ……………………………………………. 10 5. Типы струнных теорий ……………………………………………12 6. Соотношение пространства, времени и теории струн…………..16 7. Проблемы теории……………………………………………….…18 8. Косвенные предсказания теории…………………………………20 9. Заключение ………………………………………………………..21 Список используемой литературы ……………………………........22 2 «Теория струн как одна из важнейших проблем физики XXI века» Цель работы: ознакомление с теорией струн (история развития теории, положения, законы) как самой современной теорией объяснения картины мира. Задачи работы: получить краткие сведения о появлении и истории развития теории; выявить, в чём отличие и новаторство теории струн по сравнению с теориями относительности и квантовой физики; охарактеризовать различные типы и основные положения струнных теорий, выявить её достоинства и недостатки; определить связь между пространством, временем и теорией струн; определить, в каком состоянии находится теория струн в настоящее время (как развивается, каким другим теориям дали начало «струны»). Введение Все мы согласны, что ваша теория безумна. Мы расходимся лишь в одном: достаточно ли она безумна? Нильс Бор Теория струн возникла как наиболее многообещающий кандидат на роль квантовой теории всех известных взаимодействий. Струны, по-видимому, решают проблему, которая не поддавалась решению в течение последних пятидесяти лет, а именно объединение двух великих фундаментальных физических теорий нашего столетия – квантовой теории поля и общей теории относительности. Теория вводит в теоретическую физику совершенно новую физическую картину мира и новую математику, изумившую даже математиков [1]. 3 Теория струн — направление математической физики, изучающее динамику и взаимодействия не точечных частиц, а одномерных протяжённых объектов, так называемых квантовых струн. Теория струн сочетает в себе идеи квантовой механики и теории относительности, поэтому на её основе, возможно, будет построена будущая теория квантовой гравитации. Теория струн основана на гипотезе, что все элементарные частицы и их фундаментальные взаимодействия возникают в результате колебаний и взаимодействий ультрамикроскопических квантовых струн на масштабах порядка планковской длины 10 35 м. Данный подход приводит к более глубокому взгляду на структуру материи и пространства-времени. Квантовая теория струн возникла в начале 1970-х годов. Середина 1980-х и середина 1990-х ознаменовались бурным развитием теории струн, ожидалось, что в ближайшее время на основе теории струн будет сформулирована так называемая «единая теория», или «теория всего», поискам которой Эйнштейн безуспешно посвятил десятилетия. Но, несмотря на математическую строгость и целостность теории, пока не найдены варианты экспериментального подтверждения теории струн, теория оказалась в своего рода экспериментальном вакууме описания всех взаимодействий. Поэтому с конца 1970-х и начала 1980-х годов возникла проблема, известная под названием «проблема ландшафта», в связи с чем некоторые учёные сомневаются, заслуживает ли теория струн статуса научной. Несмотря на эти трудности, разработка теории струн стимулировала развитие математических формализмов, в основном, алгебраической и дифференциальной геометрии, а также позволила глубже понять структуру предшествующих ей теорий квантовой гравитации. Развитие теории струн продолжается, и есть надежда, что недостающие элементы струнных теорий и соответствующие феномены будут найдены в ближайшем будущем, в том числе в результате экспериментов на Большом адронном коллайдере [2, 3]. 4 История развития теоретической физики Физики-теоретики используют математику для того, чтобы описать различные явления в Природе. Первым физиком-теоретиком был Исаак Ньютон, хотя современники называли его профессию "естественной философией". Во времена Ньютона люди уже использовали алгебру и геометрию для строительства, включая огромные кафедральные соборы в Европе. Но алгебра и геометрия могут описать лишь неподвижные тела. Для описания движущихся или каким-нибудь образом изменяющихся тел Ньютон придумал дифференциальное исчисление. Самыми загадочными и интригующими движущимися объектами для человека были Солнце, Луна, планеты и звезды, видимые на ночном небе. Исчисление, разработанное Ньютоном вместе с его законами движения, помогли создать модель силы тяжести (гравитации), которая описывает не только движение планет и звезд на ночном небе, но также и качающиеся весы, и полет пушечного ядра. Сегодняшние физики-теоретики часто работают на пределе известной математики и даже зачастую разрабатывают новые ее аспекты подобно тому, как когда-то Ньютон разработал дифференциальное исчисление. Ньютон был одновременно теоретиком и экспериментатором. Он провел бессчетное множество часов, наблюдая Природу для того, чтобы лучше ее описать. "Законы Ньютона" это не абстрактные законы, которым Природа по каким-то причинам подчиняется, это наблюдаемое поведение Природы, описанное на языке математики. Во времена Ньютона теория и практика шли рядом. Сегодня теория и наблюдения четко разделены. Как теория, так и эксперименты стали значительно сложнее со времен Ньютона. Теоретики исследуют математически такие области Природы, к которым экспериментаторы еще не скоро подберутся. Многие из ныне живущих теоретиков не доживут до того дня, когда эксперимент покажет, правильно ли они описывали Природу. 5 В 18 и 19 веках Ньютоновское математическое описание движения с использованием дифференциального исчисления и его модель гравитации были очень успешно обобщены на только тогда возникающий электромагнетизм. Исчисление переросло в классическую теорию поля. После того, как электромагнетизм был описан математически, многие физики решили, что уже все открыто и больше нечего описывать и объяснять. С открытия электрона началась такая наука как физика элементарных частиц. Используя математический аппарат квантовой механики и экспериментальные данные, было установлено, что все известные частицы делится на два больших класса - на бозоны и фермионы. Бозоны – это частицы, являющиеся переносчиками взаимодействий. Множество бозонов может находиться в одном и том же состоянии в одно и тоже время. Это утверждение не справедливо для фермионов - только один фермион может занимать данное состояние в данный момент времени, и именно поэтому привычная для нас материя состоит из фермионов. Именно из-за этого твердые тела не могут проходить друг сквозь друга а мы не можем ходить сквозь стены - из-за принципа запрета Паули, который запрещает фермионам (привычной нам материи) занимать одно и то же место, которое бозоны (силы) могут занимать в практически неограниченном количестве. Пока физика элементарных частиц развивалась параллельно с квантовой механикой, все больше накапливалось наблюдательных доказательств того, что свет, как электромагнитное излучение, распространяется с одной и той же скоростью (в вакууме) в любом направлении и по отношению к любому наблюдателю. Это открытие, а также математический аппарат, который развил Эйнштейн, легли в основу Специальной Теории Относительности (СТО), которая, в свою очередь, вместе с последними на тот момент открытиями в квантовой механики дала начало релятивистской квантовой теории поля. Релятивистская квантовая теория поля легла в основу многим исследованиям, проводимых с субатомными частицами во второй половине 20-го века. Квантовое поле представляет собой 6 своеобразный синтез понятий классического поля типа электромагнитного и поля вероятностей квантовой механики. Квантовое поле является наиболее фундаментальной и универсальной формой материи, лежащей в основе всех её конкретных проявлений. СТО требовала отказа от эфира как материального носителя электромагнитных процессов. При этом поле пришлось считать не формой движения среды, а специфической формой материи с весьма непривычными свойствами. В отличие от частиц, классическое поле непрерывно создаётся и уничтожается (испускается и поглощается зарядами), обладает бесконечным числом степеней свободы и не локализуется в определённых точках пространства-времени, но может распространяться в нём, передавая сигнал (взаимодействие) от одной частицы к другой с конечной скоростью, не превосходящей скорости света Помимо всего прочего, Эйнштейн расширил Специальную Теорию Относительности, охватил Ньютоновскую теорию гравитации и, как результат, Эйнштейновская Общая Теория Относительности принесла в физику такой мощный математический аппарат, как дифференциальная геометрия. Множество предсказаний Общей Теории Относительности было проверено наблюдениями [2]. 7 Появление теории струн Релятивистскую квантовую теорию поля хорошо использовать, если необходимо описать наблюдаемое поведение или же свойства элементарных частиц. Однако сама по себе эта теория хорошо работает только в том случае, если гравитация настолько слаба, что ею можно пренебречь. Иными словами, подход с использованием частиц можно использовать в предположении, что гравитации попросту нет. С помощью Общей Теории Относительности можно описать все многообразие явлений во Вселенной - орбиты планет, эволюцию звезд и галактик, Большой Взрыв, черные дыры, гравитационные линзы и многое, многое другое. Но сама по себе эта теория работает лишь в предположении, что наша Вселенная чисто классическая и для описания Природы квантовая механика не нужна. Теория струн призвана уменьшить, а то и вовсе избавить теории от таких расхождений. Изначально, струнная теория была предложена для объяснения наблюдаемых соотношений между массой и спином частиц, называемых адронами, к которым относятся протон и нейтрон. Однако струнная теория не смогла дать объемлющего описания. Частицы в рамках струнной теории рассматриваются как некоторые колебания струны, и, среди прочих колебаний, одно соответствовало частице с нулевой массой и спином, равным двум. Если бы была хорошая квантовая теория гравитации, то частицы, являющиеся переносчиками гравитационного взаимодействия, обладали бы как раз нулевой массой и спином, равным двум. Такая частица была уже давно "известна" физикам-теоретикам, ей даже название было уже придумано - гравитон. Дело в том, что взаимодействие элементарных частиц может происходить на расстоянии, равном нулю, но на таких масштабах не работает Эйнштейновская теория гравитации , а математические расчеты дают бесконечные расходимости, что попросту лишает смысла ответы. Взаимодействие струн происходит 8 не в точке, а "размазано" в пространстве (подобно взаимодействиям в квантовой механике), а также на малых, но вполне конечных расстояниях, так что ответы получаются вполне осмысленными. Таким образом, струнная теория дает возможность описать поведение на "нулевых" расстояниях, а также объединить квантовую механику и гравитацию, что, в свою очередь, дает нам возможность говорить о том, что гравитация передается через колебания струн [2]. 9 Понятие теории струн Представим струну гитары, которую дернули или щипнули. В зависимости от того, с какой силой ее дернули или щипнули и от того, как натянута эта струна, она издаст разный звук. Можно сказать, что эти звуки представляют собой возбужденные моды гитарной струны, находящейся под натяжением. Совершенно аналогично в струнной теории элементарные частицы представляются некими "музыкальными нотами" или возбужденными модами элементарных струн. В струнной теории, так же как и при игре на гитаре, струна должна быть натянута, иначе она попросту не сможет возбудиться. Однако в струнной теории струны летают в пространстве, а не прикреплены к "гитаре". Однако, несмотря на этот факт они все же натянуты. Натяжение струны в теории струн обозначается как 1/2πα’, где α’ произносится как "альфа штрих" и является квадратом длины струны. Если струнная теория еще и теория квантовой гравитации, то средний размер струны должен быть порядка характерного масштаба квантовой гравитации, называемого планковской длиной, которая составляет порядка10 35 м. К несчастью, это означает, что струны настолько малы, что увидеть их напрямую в нынешних или даже в планируемых экспериментах попросту невозможно. Это означает, что струнщики-теоретики должны разработать новые методы, с помощью которых можно тестировать теорию, вместо того, чтобы искать маленькие струны в экспериментах с элементарными частицами. Струнные теории делят по двум основным критериям: необходимо ли, чтобы струны были замкнутыми и необходимо ли, чтобы спектр частиц включал фермионы. Для того чтобы включить фермионы в струнную теорию, необходимо, чтобы в теории существовал особый вид симметрии – суперсимметрия. Она означает, что каждому бозону (частице, которая переносит взаимодействие, [4]) 10 соответствует фермион (частицы, из которых состоит привычная нам материя, [4]). Таким образом, суперсимметрия связывает между собой частицы, которые переносят взаимодействия и частицы, из которых состоит привычная для нас материя. В связи с этим существуют два основных типа струнных теорий - теории с открытыми струнами и теории с закрытыми или замкнутыми струнами. Суперсимметричные партнеры известных сейчас частиц не наблюдались в экспериментах, но теоретики считают, что это все из-за того, что суперсимметричные частицы слишком массивны для того, чтобы их можно было наблюдать на сегодняшних ускорителях. Однако можно ожидать, что в ближайшее десятилетие на ускорителях будет открыта суперсимметрия на высоких энергиях. Открытие суперсимметрии на высоких энергиях было бы убедительным доказательством того, что струнная теория является хорошей математической моделью Природы на самых маленьких масштабах [2]. 11 Типы струнных теорий Есть несколько способов построить струнную теорию (основной элемент всегда – струна): 1. струна открытая или закрытая; 2. в теории будут присутствовать только бозоны (частицы, которые переносят взаимодействия) – бозонная струнная теория, или бозоны и фермионы (частицы, из которых состоит привычная нам материя) – суперструнная теория (присутствует суперсимметрия); 3. если брать во внимание законы квантовой механики, то число пространственно-временных измерений в бозонной теории должно быть 26, а в суперструнной – 10 (таблица 1). Таблица 1. Типы и характеристика струнных теорий Тип Краткое описание теории теории Число пространственных измерений Бозонная 26 I 10 II A 10 II B 10 HO 10 HE 10 Только бозоны, нет фермионов. Таким образом, есть лишь силы и нет материи. Струны как открытые, так и замкнутые. Важный недостаток - возможно существование частицы с мнимой массой (отрицательным квадратом массы) - тахиона. Суперсимметрия между силами и материей, с как открытыми, так и замкнутыми струнами. Без тахиона. Суперсимметрия между силами и материей, струны только замкнутые. Без тахиона. Безмассовые фермионы могут вращаться в обоих направлениях. Суперсимметрия между силами и материей, струны только замкнутые. Без тахиона. Безмассовые фермионы могут вращаться только в одном направлении. Суперсимметрия между силами и материей, струны только замкнутые. Без тахиона. Гетеротическая: праводвижущиеся и леводвижущиеся струны различаются. Как и в предыдущем, но разные виды суперсимметрии. струнной 12 Сейчас много сил теоретиков-струнщиков брошено на то, чтобы таблицу, представленную выше, уменьшить до одной теории. Некоторые называют ее Мтеорией, от Мать всех теорий. Все пять суперструнных теорий связаны друг с другом, как будто если бы они были различными частными случаями одной фундаментальной теории. Эти теории связаны друг с другом преобразованиями, называемыми дуальностями. Если две теории связаны между собой преобразованием дуальности (дуальным преобразованием), это означает, что первую из них можно преобразовать некоторым образом так, что один из ее пределов будет выглядеть как вторая из этих теорий. Тогда говорят, что эти две теории дуальны друг по отношению ко другу под действием этого преобразования. Кроме того, дуальности связывают величины, которые также считались принципиально различными. Большие и малые масштабы, сильные и слабые связи - эти величины всегда считались совершенно четкими пределами поведения физических систем как в классической теории поля, так и в квантовой. Однако струны могут уменьшать различие между большим и малым, сильным и слабым, и это именно то, как эти пять совершенно различных теорий соотносятся между собой [2, 6]. Предположим, мы находимся в десятимерном пространстве-времени, что означает, что у нас девять пространственных и одно временное измерение. Представим одно из пространственных измерений окружностью радиуса R, такого чтобы при перемещении в этом направлении на расстояние L=2πR вернуться в ту же точку, откуда стартовали. Частица, путешествующая по окружности, обладает квантованным импульсом, что даёт определённый вклад в полную энергию частицы. Однако для струны всё будет по-другому, поскольку в отличие от частицы струна может «наматываться» на окружность. Число оборотов вокруг окружности называется «топологическим числом». Ещё одной особенностью струнной теории является то, что импульсные моды (мода - вид колебаний, возбуждающихся в сложных 13 колебательных системах; обычно каждой моде соответствует определённая собственная частота, [7]) и моды витков (винтовые моды) являются взаимозаменяемыми, так как можно заменить радиус R окружности величиной 2 Lst /R, где Lst – длина струны. Если R значительно меньше длины струны, то величина 2 Lst /R будет очень большой. Таким образом, меняя импульсные моды и винтовые моды струны, можно переключаться между крупным и мелким масштабом. Этот тип дуальности называют Т-дуальностью. Т-дуальность связывает теорию суперструн типа IIA с теорией суперструн типа IIB. Это означает, что если взять теорию типа IIA и теорию типа IIB и скрутить до размеров порядка планковской величины их на окружность, а затем поменять винтовые и импульсные моды, а значит, и масштабы, то можно увидеть, что теории поменялись местами. В нынешних экспериментах пока не видно никаких прямых свидетельств существования суперпартнеров каких-либо из известных элементарных частиц (правда, есть несколько косвенных свидетельств). Есть определенные надежды, что в будущих экспериментах такие частицы будут-таки обнаружены. Если такое произойдет, оно сможет послужить хорошим доказательством того, что струнная теория верна [3, 4, 6]. Что такое константа связи? Это некое число, характеризующее силу взаимодействия, то, насколько сильно выбранное взаимодействие. Например, ньютоновская гравитационная постоянная это константа связи для гравитационной силы. У каждой силы есть своя константа связи. Для случая электромагнетизма, константа связи пропорциональна квадрату электрического заряда. Когда физики изучали квантовое поведение электромагнетизма, то построить точную теорию, описывающую поведение на всех энергетических масштабах, у них не получилось. Поэтому они разбили весь диапазон энергий на части и для каждого из них построили решение. Каждому из этих диапазонов отвечала своя константа связи. При "нормальных" энергиях константа связи мала, и в ближайших нескольких диапазонах ее можно использовать как хорошее приближение к реаль14 ным ее значениям. Однако в тех диапазонах, где константа связи велика, методы, используемые при работе с "нормальными" энергиями, уже не работают, и эти диапазоны остаются "за бортом" реальной физики. Аналогичная картина и в струнной теории. В ней, как и во всех других теориях, есть своя константа связи. Однако, в отличие от теорий элементарных частиц, струнные константы связи – это не просто числа, они зависят от колебательных мод струны, называемых дилатоном. Изменение поля дилатона на то же, но с противоположным знаком, изменяет константу связи с очень большой на очень маленькую. Такой тип симметрии называется S-дуальностью. Если две теории связаны между собой S-дуальностью (S-дуальны друг другу), то одна из этих теорий, взятая с сильной связью (сильной константой связи) будет эквивалентной другой теории, взятой со слабой связью. Таким образом, если две теории S-дуальны друг другу, то вполне достаточно из них понять слабую теорию, ведь это эквивалентно пониманию сильной теории. Суперструнные теории связаны S-дуальностью следующим образом: суперструнная теория типа I S-дуальна гетеротической SO(32) теории, а теория типа IIB S-дуальна сама себе [2, 6]. 15 Соотношение пространства, времени и теории струн Проще всего представить себе струну, путешествующую в плоском dмерном пространстве-времени это представить себе, что она путешествует в пространстве в течении некоторого времени. Струна представляет собой одномерный объект, так что если вы решите попутешествовать вдоль струны, вы сможете путешествовать только вперед или назад вдоль струны, для нее не существует других направлений типа верха или низа. Однако в пространстве сама струна вполне может двигаться как угодно, хоть и вверх или вниз, и в своем движении в пространстве-времени струна покрывает поверхность, именуемую мировым листом струны, представляющую собой двумерную поверхность у которой одно измерение пространственное, а второе - временное. Мировой лист струны является ключевым понятием ко всей физике струны. Если струна, путешествующая через пространство-время замкнута, то это подтверждает существование частицы со спином, равным 2 и нулевой массой, это и будет гравитон, частица, являющаяся переносчиком гравитационного взаимодействия. Классическая теория геометрии пространства-времени которую мы называем гравитацией, базируется на уравнении Эйнштейна, которое связывает между собой кривизну пространства-времени с распределением вещества и энергии в пространстве-времени. Но как уравнения Эйнштейна появляются в теории струн? Если замкнутая струна путешествует в искривленном пространствевремени, то ее координаты в пространстве-времени "чувствуют" эту кривизну при движении струны. И опять же, ответ лежит на мировом листе струны. Для того чтобы быть согласованной с квантовой теорией, искривленное пространство-время в этом случае должно быть решением уравнений Эйнштейна. И еще кое-что, что стало очень убедительным результатом для струнщиков. Струнная теория предсказывает не только существование гравитона в плоском пространстве-времени, но и то, что уравнения Эйнштейна должны выпол16 няться в искривленном пространстве-времени, в котором распространяется струна. Однако особенностью теории струн является то, что в ней, возможно, геометрия пространства-времени не есть нечто фундаментальное, а есть нечто, что появляется в теории на больших масштабах или при слабой связи. Однако это больше философский вопрос. Черные дыры являются решениями уравнения Эйнштейна, так что струнные теории, содержащие гравитацию, также предсказывают существование черных дыр. Но в отличие от обычной Эйнштейновской теории относительности в теории струн значительно больше разных симметрий и типов материи [2]. 17 Проблемы теории Возможность критического эксперимента. Теория струн нуждается в экспериментальной проверке, однако ни один из вариантов теории не даёт однозначных предсказаний, которые можно было бы проверить в критическом эксперименте. Таким образом, теория струн находится пока в «зачаточной стадии»: она обладает множеством привлекательных математических особенностей и может стать чрезвычайно важной в понимании устройства Вселенной, но требуется дальнейшая разработка для того, чтобы принять её или отвергнуть. Поскольку теорию струн, скорее всего, нельзя будет проверить в обозримом будущем в силу технологических ограничений, некоторые учёные сомневаются, заслуживает ли данная теория статуса научной, поскольку, по их мнению, она не является фальсифицируемой.. Фальсифицируемость и проблема ландшафта. В 2003 году выяснилось, что существует множество способов свести 10-мерные суперструнные теории к 4мерной эффективной теории поля. Сама теория струн не давала критерия, с помощью которого можно было бы определить, какой из возможных путей редукции предпочтителен. Каждый из вариантов редукции 10-мерной теории порождает свой 4-мерный мир, который может напоминать, а может и отличаться от наблюдаемого мира. Всю совокупность возможных реализаций низкоэнергетического мира из исходной суперструнной теории называют ландшафтом теории. Оказывается, количество таких вариантов поистине огромно. Считается, что их число составляет как минимум 10100, вероятнее — около 10500; не исключено, что их вообще бесконечное число. В течение 2005 года неоднократно высказывались предположения, что прогресс в этом направлении может быть связан с включением в эту картину антропного принципа: человек существует именно в такой Вселенной, в которой его существование возможно. 18 Проблема масштаба «зернистости» пространства. В результате экспериментов по обнаружению «зернистости» (степени квантования) пространства, которые состояли в измерении степени поляризации гамма-излучения, приходящего от далёких мощных источников, выяснилось, что за источником гаммавсплеска GRB041219A, который находится на расстоянии 300 млн световых лет, зернистость пространства не была обнаружена вплоть до размеров 10 48 м. Данный результат, по всей видимости, заставит пересмотреть внешние параметры струнных теорий [3, 4]. 19 Косвенные предсказания теории Несмотря на то, что арена основных действий в теории струн недоступна прямому экспериментальному изучению, ряд косвенных предсказаний теории струн всё же можно проверить в эксперименте. Во-первых, обязательным является наличие суперсимметрии. Ожидается, что запущенный 10 сентября 2008 года, но полноценно вступающий в строй осенью 2009 года Большой адронный коллайдер сможет открыть некоторые суперсимметричные частицы. Это будет серьёзной поддержкой теории струн. Во-вторых, в настоящее время проводится ряд экспериментов, проверяющих с высокой точностью закон всемирного тяготения на расстояниях в доли миллиметра. Обнаружение отклонения от этого закона было бы ключевым аргументом в пользу суперсимметричных теорий. В-третьих, гравитация может быть проверена на Большом адронном коллайдере. В настоящее время идёт активное исследование процессов рождения гравитонов и микроскопических чёрных дыр. Наконец, некоторые варианты теории струн приводят также и к наблюдательным астрофизическим предсказаниям. Суперструны (космические струны), D-струны или другие струнные объекты, растянутые до межгалактических размеров, обладают сильным гравитационным полем и могут выступать в роли гравитационных линз. Кроме того, движущиеся струны должны создавать гравитационные волны, которые, в принципе, могут быть обнаружены в экспериментах типа LIGO (Лазерная интерферометр-гравитационная обсерватория, основанная в 1992 г. Массачусетсским технологическим институтом и Калифорнийским технологическим институтом) [3, 4]. 20 Заключение Теория струн является одной из нерешённых проблем современной физики. Однако следует отметить, что делаются все попытки доказать экспериментально эту теорию. В настоящее время активно развивается теория суперструн, а особенно интересно построение общей и фундаментальной М-теории. М-теория – это неизвестная одиннадцатимерная теория. Многие люди используют этот термин для обозначения неизвестной теории, специальным пределом которой являются суперструнные теории. Нам по-прежнему неизвестна фундаментальная М-теория, однако многое выяснилось про одиннадцатимерную М-теорию и о том, как она соотносится с суперструнами в десяти пространственно-временных измерениях. Мы до сих пор не знаем, что же это за фундаментальная теория, "стоящая за спиной" струнной теории, но исходя изо всех этих соотношений это должна быть очень интересная и богатая теория, у которой масштабы расстояний, сила связей и даже число измерений не фиксировано, а может меняться с нашей точки зрения [2, 5]. Таким образом, струнная теория является одной из самых интересных и актуальных проблем физики. Её доказательство потребует преобразования всей классической картины мира. 21 Список используемой литературы 1. М. Каку. Введение в теорию суперструн: Пер. с англ. – М.: Мир, 1999 2. Павлюченко С.А. Официальный сайт Теории Струн: Пер. оригинального сайта с англ. – http://www.astronet.ru/db/msg/1199352/index.html#ogl 3. Теория Струн. – http://ru.wikipedia.org/wiki/Теория_струн 4. Теория Струн. – http://traditio-ru.org/wiki/Теория_струн 5. Нерешённые проблемы современной физики. – http://ru.wikipedia.org/ 6. Теория суперструн. – http://www.scorcher.ru/art/theory/hoking/suoer_lines.php 7. Мода (в физике). – http://www.wikiznanie.ru/ruwz/index.php/Мода_(в_физике) 22
