PhilosofFine

Таким образом, не нарушая общности, можно утверждать, что теория струн является одним из вариантов квантовой теории гравитации. Однако почему мы должны быть уверены в том, что теория струн - это реальный кандидат на окончательную теорию? Ответ прост. В теории струн каждая элементарная частица определяется как частный случай «колебания» одного по-настоящему элементарного микрообъекта - струны (по аналогии с музыкальным инструментом: различные режимы колебания (с различной амплитудой) струны приводят к различным издаваемым звукам). Например, одно из возможных «колебаний» может порождать гравитон -квант гравитационного поля. В то же время фундаментальным геометрическим объектом для всех частиц является одна и та же струна, т. е. как следствие теория струн описывает все элементарные частицы или взаимодействия на основе одной модели - струны. Например, говоря о процессе распада a ® Ь + g + d , мы уверены, что частица a распадается на частицы b , g и d (нейтрон распадается на протон, электрон и электронное нейтрино), однако в рамках теории струн это будет означать, что струна, «колебание» которой соответствует частице a, «распалась» на другие элементарные струны, «колебания» которых дают частицы b , g и d.

Существуют также другие аргументы в пользу того, что теория струн есть окончательная Теория Всего. Во-первых, отсутствие свободных параметров (в Стандартной Модели их порядка 20). Естественно, теория со свободными параметрами не может претендовать на роль окончательной: задав различные параметры, мы будем получать различные теории с потенциально различными предсказаниями. Фактически в рамках Стандартной Модели мы имеем дело скорее с «набором» моделей, а не с единой теорией (в то же время в рамках теории струн все же есть один параметр - длина струны ). Во-вторых, мерность пространства-времени событий в теории струн четко ограничена. Окружающее нас пространство четырехмерно. Стандартная Модель оставляет этот вопрос без внимания. Однако в теории струн число измерения является результатом вычислений, причем часть измерений «свернута» и не поддается экспериментальной регистрации при низких энергиях, а часть из них (четыре) «развернута» и образует известный нам четырехмерный континуум Минковского.

Поскольку теория струн - это в первую очередь математическая теория, более важным является вопрос о том, сколько может быть теорий струн. В настоящее время можно выделить два основных направления построения теорий. Одно из них обращает внимание на то, что струны могут быть «открытыми» (две конечные точки) и «закрытыми» (струна замкнута), причем мы можем также рассматривать теории и с «открытыми», и с «закрытыми» струнами (как правило, теории только с «открытыми» струнами не рассматриваются, поскольку они могут «замыкаться»). Другое направление - это разделение бозонных струнных теорий и суперструнных теорий. Теория бозонных струн строится в 26-мерном пространстве, где различные «вибрации» струны порождают бозоны. Поскольку эта теория не рассматривает фермионы, ее нельзя назвать в числе основных претендентов, однако она намного проще, чем теория суперструн, и также позволяет объяснить основные моменты описания взаимодействия всех четырех фундаментальных физических взаимодействий. Теория суперструн строится в 10-мерном пространстве и включает описание и бозонов, и фермионов, которые связаны одной суперсимметрией. Таким образом, теория суперструн - это, скорее, одна из возможных реализаций более общей теории - теории суперсимметрии. В настоящее время все более или менее правдоподобные модели физических частиц и взаимодействий основаны на теории суперструн. Например, гравитон есть специфический режим «колебания» «закрытой» суперструны.