Теория суперструны

В теории струны частицам сопоставляйся колебательные движения одномерной струны, помещенной в многомерное пространство. Основное различие между теорией струны и такой полевой теорией, как супергравитация, состоит в числе частиц, предсказываемых обеими теориями. Если бы семь пополнительных измерений многомерной супергравитации не сворачивались в замкнутую поверхность, то получающаяся 11-мерная супергравитация без компактифи- кации предсказывала бы конечное число частиц. Бесконечное число частиц возникает в супергравитацнн только вследствие компактификацин. Например, в 5-мерной теории Калуцы имеется бесконечный набор частиц, поскольку существует бесконечный набор стационарных волновых образований, помещающихся на замкнутой окружности в пятом измерении. С другой стороны, в теории суперструны существует бесконечно много частиц даже в том случае, когда дополнительные измерения не компактифицируются. Так происходит потому, что у струны может быть бесконечно много колебательных мод.

Большинство частиц в теории суперструны имеют огромную массу: они тяжелее протона более чем в I019 раз. Тем не менее теория предсказывает также существование около 1000 беэмассовых частиц. До недавнего времени взаимодействия всех этих частиц казались эквивалентными взаимодействиям, описываемым 10 мерным вариантом супергравитацнн. Имелось два соображения, по которым такая теория не считалась достойной углубленного изучения. Во- первых, представлялось, что отсутствуют такие решения, когда шесть измерений сворачиваются, оставляя 4- мерное пространство-время с подходящими свойствами. Во-вторых, сами уравнения становились противоречивыми при рассмотрении теории на квантовом уровне. 10-мерный вариант супергравитации и, следовательно, взаимодействия безмассовых частиц в теории суперструны казался не соответствующим теории Калуцы — Клейна.

Недавно Майкл Грин из Колледжа Королевы Мэри в Лондоне и Дж. Шварц показали, что взаимодействия безмассовых частиц в теории суперструны слегка отличаются от их взаимодействий в 10-мерном варианте супергравитации. Это весьма тонкие эффекты, которые обусловлены бесконечным числом тяжелых частиц в теории суперструны, в то время как в супергравитаиии без компакти- фикации число таких частиц конечно. При учете влияния тяжелых частиц оказалось возможным получить непротиворечивые квантовые уравнения теории.

Этот недавний успех стимулировал возрождение интенсивных исследований компактификации шести дополнительных измерений в теории суперструны. Со многих точек зрения эта задача более трудная, чем проблемы

11-мерной супергравитации. Математические свойства 6-мерных поверхностей, которые возникают в теории суперструны, более сложны, чем свойства 7-мерной сферы. И все же имеется множество мотивов, побуждающих взяться за решение этой задачи. Есть некоторые указания на то, что две другие главные трудности в теории су- пергравитацин, проблема киральности и космологическая проблема, не возникают в теории суперструны.

 

0 Коментариев

Вы можете быть первым =)

Оставить коментарий