М теория и слияние всех сил природы
На рис. 7.1 показано, что все три негравитационные
взаимодействия сливаются воедино, если температура Вселенной достаточно велика.
Как можно вписать в эту картину гравитационное взаимодействие? До открытия М‑теории
теоретикам удалось показать, что для простейших выборов компоненты Калаби‑Яу
гравитационное взаимодействие почти, но не полностью, сливается с тремя другими
(рис. 14.2).
 Рис. 14.2. В М‑теории все четыре типа взаимодействий
объединяются естественным образом.
Теоретики обнаружили, что несогласование можно устранить,
слегка «подогнав» выбранное многообразие Калаби‑Яу и выполнив серию
математических трюков, но подобные тонкие настройки задним числом всегда
вызывают у физиков ощущение дискомфорта. Так как сейчас никто не способен точно
предсказать вид измерений Калаби‑Яу, полагаться на решения проблем, столь
чувствительные к детальному описанию этих измерений, довольно рискованно.
Однако Виттен показал, что результаты второй революции в
теории суперструн приводят к более надежному решению. Исследуя то, как меняются
силы взаимодействий в областях, где константа связи струны может быть большой,
Виттен обнаружил, что кривую гравитационного взаимодействия можно слегка
изменить без какой‑либо особой подгонки пространства Калаби‑Яу, и она
соединится с кривыми других взаимодействий, как показано на рис. 14.2. И хотя
очень рано делать окончательные выводы, этот факт может быть признаком того,
что единства в космологическом описании достичь проще, если работать в более
общем формализме М‑теории.
Результаты, рассмотренные в этом и предыдущих пунктах,
являются первыми пробными шагами к пониманию космологических следствий теории
струн и М‑теории. Физики ожидают новых глубоких результатов в недалеком
будущем, когда будут усилены и применены к решению космологических проблем
методы теории струн/М‑теории, не опирающиеся на теорию возмущений.
Но так как сегодня эти методы недостаточно эффективны для
того, чтобы с их помощью можно было понять космологию на основе теории струн,
стоит обсудить некоторые общие соображения о возможной роли космологии в
поисках окончательной теории. Нужно предупредить читателя, что некоторые из
этих соображений имеют более гипотетический характер, чем те, что описывались
выше, однако эти соображения позволяют поставить вопросы, с которыми в будущем
может столкнуться любая окончательная теория, какой бы она ни оказалась.
|
