Теория суперструн утверждает, что в нашем пространстве-времени существует 10 измерений - зависят ли эти измерения от нашего пространства-времени? Если нет, то могли ли они существовать до Большого взрыва?
ОТВЕТ
Дополнительные измерения (которых должно быть шесть) в теории суперструн не "зависят" от нашего (четырехмерного) пространства-времени. Вместо этого определенные свойства, наблюдаемые в нашем четырехмерном пространстве-времени, зависят от свойств этих дополнительных измерений.
Обычно предполагается, что эти дополнительные измерения очень малы ("свернуты") - аналогично тому, как одномерное пространство может быть "свернуто" и заменено кругом (если радиус такого круга очень мал, то с большого расстояния такой круг будет просто производить впечатление точки, поэтому движение в этом измерении будет казаться невозможным).
Самый простой способ сделать дополнительные шесть измерений видимыми - заменить их шестимерным тором (т.е. шестимерным пространством, каждое измерение которого образует круг). В более общем случае, определенные условия согласованности подразумевают, что эти шесть измерений не могут быть совершенно произвольными, а должны образовывать так называемое пространство Калаби-Яу (шестимерный тор является простейшим примером пространства Калаби-Яу).
При предположении, что дополнительные шесть измерений очень малы ("нераскрыты"), в "наших" четырех измерениях, на низких энергетических масштабах, (супер)теория струн может быть аппроксимирована теориями частиц (типа Стандартной модели). Конкретная форма и свойства такой теории в наших четырех измерениях существенным образом зависят именно от геометрии этих дополнительных свернутых шести измерений. Например, количество частиц и то, как они взаимодействуют в наших четырех измерениях, зависит от геометрии этих шести измерений.
Физики приложили много усилий, чтобы найти такое специальное шестимерное пространство Калаби-Яу, приближением которого в четырех измерениях была бы Стандартная модель - но, к сожалению, это пока не удалось сделать. Тем не менее, работа над этим вопросом продолжается. Поиску дополнительных измерений (или каких-то проявлений их существования, наблюдаемых в наших четырех измерениях) посвящены, в частности, некоторые аспекты экспериментов на ускорителе БАК в ЦЕРНе.
Что касается Большого взрыва, то трудно делать заявления о том, что было "до" него; и время, и другие измерения должны были быть созданы во время Большого взрыва. Однако, несмотря на построение различных моделей, теория струн не позволяет однозначно предсказать, имел ли место Большой взрыв и что могло произойти во время него.
Комментарии
Отправить комментарий