Существенно новая черта
Не нужно много времени, чтобы обнаружить существенно новую
характеристику физики струн. В нашей двумерной вселенной точечная частица может
двигаться так, как показано на рис. 10.2: вдоль протяженного измерения Садового
шланга, вдоль циклического измерения, или по обоим измерениям сразу.
 Рис. 10.2. Точечные частицы, движущиеся по цилиндру.
Замкнутая струна может совершать аналогичные движения, с той
разницей, что при движении по поверхности струна колеблется (рис. 10.3 а).
 Рис. 10.3. Струны на цилиндре могут двигаться в двух
конфигурациях — «ненамотанной» или «намотанной».
Это различие уже обсуждалось выше. Вследствие колебаний
струна приобретает определенные характеристики, например массу и заряд. Это
один из ключевых фактов теории струн, но он не является предметом настоящего
обсуждения, так как его физические следствия уже рассмотрены выше.
Сейчас нас интересует другое отличие между движением частиц
и струн, непосредственно связанное с формой пространства, где движется струна.
Так как струна является протяженным объектом, она может существовать еще в
одной конфигурации, отличной от упомянутых выше. Струна может наматываться (как
лассо) на циклическое измерение вселенной Садового шланга (рис. 10.3б). Струна
будет продолжать скользить и колебаться, но находясь в этой расширенной
конфигурации. На самом деле, струна может намотаться на циклическое измерение
любое число раз (как показано на том же рисунке) и одновременно осуществлять
колебательные движения в ходе своего скольжения. Если струна имеет подобную
намотанную конфигурацию, мы говорим, что она находится в топологической моде
движения. Ясно, что топологическая мода может существовать только у струн. У
точечных частиц не существует аналога этой моды. Попытаемся понять влияние
этого качественно нового типа движения струны как на свойства самой струны, так
и на геометрические свойства измерения, вокруг которого она намотана.
|
