Фото: Getty
В начале 90-х годов теория струн была настоящей экзотикой. В течение десятилетий различные ученые делали предположения, что фундаментальными строительными блоками во Вселенной являются вибрирующие струны. Это была фантастическая идея, которая, способна была объединить все законы природы.
Однако существует пять основных теорий струй, которые противоречат друг другу. Так какая же из них правильная?
Сладкая пятерка
Все они имеют несколько общих черт: во Вселенной существует 10 измерений, 3 из них относятся к направлениям в пространстве, одно – это время, и еще 6 компактных измерений, относящихся к микроскопическому миру.
И все эти теории способны объяснить все силы, действующие во Вселенной, всю материю, все математические константы. Однако теории различны в некоторых деталях. Согласно некоторым из них, струны способны сворачиваться в петли, а согласно другим могут быть строго прямыми. Одна теория утверждает, что вибрации способны двигаться строго в одном направлении, другая говорит, что в обоих. Третья теории вообще является чем-то средним.
Если вам интересно, то все эти пять теорий имеют следующие названия: Тип 1, Тип IIA, Тип IIB, SO (32) и E8xE8.
Само собой все пять теорий не могут быть чистой истиной, но как узнать какая из них правильная? Основной проблемой теории струн является её незавершенность, то есть, нет какой-то единой теории, способной объяснить все процессы, происходящие во Вселенной, как например уравнение Эйнштейна для гравитации или уравнение Максвелла для электромагнетизма.
Двоякая судьба
Так продолжалось до 1995 года, пока известный физик-теоретик Эдвард Виттен не сделал радикальное заявление, в котором утверждал, что возможно, эти пять теорий не такие уж и разные. У них есть определенные точки сопряжения и отличаются все пять теорией лишь силой взаимодействия. А что если пять теорий являются чем-то одним? Виттен выдвинул свою гипотезу, согласно которой пять предыдущих теорий струн могут являться частью одной общей: М-теорией.
Это все равно, что изучать Солнечную систему в пределах лишь одной планеты. Одна планета – одна теория. А М-теория способна изучить Солнечную систему в совокупности.
У М-теории есть один любопытный факт: она подразумевает наличие не 10 измерений во Вселенной, а 11. Кроме того, оно подразумевает, что фундаментальной частицей во Вселенной является уже не струна, а так называемые «Браны».
Про М-теорию мало что известно, ведь ученые обычно проводят изучения в рамках 5 привычных теорий. Тем не менее, теоретики продолжают исследование новой теории, надеясь получить ответы на свои вопросы.