Струнната теория и скритите измерения на Вселената са доказателство за съществуването. Теория на струните с прости думи

Струнната теория е тънка нишка, свързваща теорията на относителността (или Общата теория на относителността - ОТО) и квантовата физика. И двете области се появиха съвсем наскоро в научен мащаб, така че все още няма твърде много научна литература за тези области. И ако теорията на относителността все още има някаква основа, изпитана във времето, то квантовият клон на физиката в това отношение е все още много млад. Нека първо разберем тези две индустрии.

Със сигурност много от вас са чували за теорията на относителността и дори са малко запознати с някои от нейните постулати, но въпросът е защо тя не може да се свърже с квантовата физика, която работи на микро ниво?

Те разделят общата и специалната теория на относителността (съкратено ОТО и СТО; оттук нататък ще се използват като съкращения). Накратко, GTR постулира за космическото пространство и неговата кривина, а STR за относителността на пространство-времето от човешка страна. Когато говорим за теория на струните, говорим специално за обща теория на относителността. Общата теория на относителността казва, че в космоса, под въздействието на масивни обекти, пространството се огъва около него (а с него и времето, защото пространството и времето са напълно неразделни понятия). Един пример от живота на учените ще ви помогне да разберете как се случва това. Наскоро беше записан подобен случай, така че всичко разказано може да се счита за „базирано на реални събития“. Учен гледа през телескоп и вижда две звезди: едната пред нея, а другата зад нея. Как можахме да разберем това? Много е просто, защото звездата, чийто център не виждаме, а се виждат само краищата й, е по-голямата от тези две, а другата звезда, която се вижда в пълния си вид, е по-малката. Въпреки това, благодарение на общата теория на относителността, може да се окаже, че звездата отпред е по-голяма от тази отзад. Но възможно ли е това?

Оказва се, че да. Ако предната звезда се окаже свръхмасивен обект, който много силно ще огъне пространството около себе си, тогава изображението на звездата, която е отзад, просто ще обиколи свръхмасивната звезда в кривина и ще видим картината, която беше спомената в самото начало. Можете да видите казаното по-подробно на фиг. 1.

Квантовата физика е много по-трудна за обикновения човек от ТО. Ако обобщим всички негови разпоредби, получаваме следното: микрообектите съществуват само когато ги гледаме. В допълнение, квантовата физика също казва, че ако една микрочастица бъде разбита на две части, тогава тези две части ще продължат да се въртят по оста си в същата посока. И всички въздействия върху първата частица несъмнено ще бъдат предадени на втората, незабавно и напълно, независимо от разстоянието на тези частици.

И така, каква е трудността при комбинирането на концепциите на тези две теории? Факт е, че GTR разглежда обекти в макросвета и когато говорим за изкривяване/кривина на пространството, имаме предвид идеално гладко пространство, което е напълно несъвместимо с разпоредбите на микросвета. Според теорията на квантовата физика микросветът е напълно неравен и има вездесъща грапавост. Това е говорене на ежедневен език. А математиците и физиците преведоха своите теории във формули. И така, когато се опитали да съчетаят формулите на квантовата физика и общата теория на относителността, отговорът се оказал безкрайност. Безкрайността във физиката е равносилна да се каже, че уравнението е съставено неправилно. Полученото равенство беше проверено многократно, но отговорът все още беше безкрайност.

Теорията на струните донесе фундаментални промени в ежедневния свят на науката. Той представлява указ, че всички микрочастици не са сферични по форма, а под формата на удължени струни, които проникват в цялата ни вселена. Такива величини като маса, скорост на частиците и т.н. се установяват от вибрациите на тези струни. Всяка такава струна теоретично се намира в колектор на Калаби-Яу. Тези колектори представляват много извито пространство. Според теорията за разнообразието те не са свързани с нищо в пространството и се намират отделно в малки топчета. Струнната теория буквално изтрива ясните граници на процеса на свързване на две микрочастици. Когато микрочастиците са представени от топки, тогава можем ясно да проследим границата в пространство-времето, когато се свързват. Ако обаче две струни са свързани, тогава мястото, където те се „залепват“, може да се гледа от различни ъгли. И под различни ъгли ще получим напълно различни резултати от границата на тяхната връзка, тоест просто няма точна концепция за такава граница!

Дори на първия етап от изучаването на струнната теория с прости думиИзглежда мистериозно, странно и дори просто измислено, но не е подкрепено от неоснователни думи, а от изследване, което, използвайки много уравнения и параметри, потвърждава вероятността за съществуването на частици струни.

И накрая, още едно видео, обясняващо теорията на струните на прост езикот интернет списанието QWRT.

Теоретичната физика е неясна за мнозина, но в същото време е от първостепенно значение за изучаването на света около нас. Задачата на всеки теоретичен физик е да изгради математически модел, теория, способна да обясни определени процеси в природата.

Трябва

Както знаете, физическите закони на макрокосмоса, тоест света, в който съществуваме, се различават значително от законите на природата в микрокосмоса - в който атоми, молекули и елементарни частици. Пример би бил един труден за разбиране принцип, наречен карпускулярно-вълнов дуализъм, според който микрообектите (електрон, протон и други) могат да бъдат както частици, така и вълни.

Подобно на нас, теоретичните физици искат да опишат света кратко и ясно, което е основната цел на струнната теория. С негова помощ е възможно да се обяснят някои физически процеси, както на ниво макросвят, така и на ниво микросвят, което го прави универсален, обединяващ други несвързани преди това теории (обща теория на относителността и квантова механика).

Същността

Според теорията на струните целият свят е изграден не от частици, както се смята днес, а от безкрайно тънки обекти с дължина 10-35 м, които имат способността да вибрират, което ни позволява да направим аналогия със струните. С помощта на комплекс математически механизъмтези вибрации могат да бъдат свързани с енергия и следователно с маса, с други думи, всяка частица възниква в резултат на един или друг вид вибрация на квантова струна.

Проблеми и функции

Като всяка непотвърдена теория, теорията на струните има редица проблеми, които показват, че се нуждае от подобрение. Тези проблеми включват например следното: в резултат на изчисления, математически имаше нов типчастици, които не могат да съществуват в природата - тахиони, чиято маса е по-малка от нула, а скоростта на движение надвишава скоростта на светлината.

Другият важен въпрос, или по-скоро особеността е съществуването на струнната теория само в 10-измерното пространство. Защо възприемаме други измерения? „Учените са стигнали до извода, че в много малки мащаби тези пространства се сгъват и затварят в себе си, което прави невъзможно за нас да ги идентифицираме.

развитие

Има два вида частици: фермиони - частици материя, и бозони - носители на взаимодействие. Например, фотонът е бозон, който носи електромагнитно взаимодействие, гравитонът е гравитационен или същият бозон на Хигс, който осъществява взаимодействие с полето на Хигс. Така че, ако теорията на струните взе предвид само бозоните, тогава теорията на суперструните също взе предвид фермионите, което направи възможно да се отървем от тахионите.

Окончателният вариант на принципа на суперструните е разработен от Едуард Витен и се нарича "m-теория", според която да се обединят всички различни версиисуперструнната теория трябва да въведе 11-тото измерение.

Вероятно можем да приключим до тук. Теоретичните физици усърдно работят за решаване на проблеми и усъвършенстване на съществуващия математически модел различни странимир. Може би скоро най-накрая ще успеем да разберем структурата на света около нас, но като се обърнем назад към обхвата и сложността на горното, е очевидно, че полученото описание на света няма да бъде разбираемо без определена база от знания в областта на физиката и математиката.

Науката е необятна област и всеки ден се извършват огромно количество изследвания и открития и си струва да се отбележи, че някои теории изглеждат интересни, но в същото време нямат реално потвърждение и сякаш „висят в въздух."

Какво е теория на струните?

Физическата теория, която представя частиците под формата на вибрация, се нарича теория на струните. Тези вълни имат само един параметър - дължина и нямат височина или ширина. За да разберем какво представлява теорията на струните, трябва да разгледаме основните хипотези, които тя описва.

1. Предполага се, че всичко около нас се състои от нишки, които вибрират и мембрани от енергия.
2. Опитва се да съчетае общата теория на относителността и квантовата физика.
3. Струнната теория предлага шанс за обединяване на всички фундаментални сили на Вселената.
4. Предсказва симетрична връзка между различни видовечастици: бозони и фермиони.
5. Дава възможност да се опишат и да си представят измерения на Вселената, които не са били наблюдавани преди.

Струнната теория - кой я откри?

1. Квантовата теория на струните е създадена за първи път през 1960 г., за да обясни явленията в адронната физика. По това време е разработен от: G. Veneziano, L. Susskind, T. Goto и др.
2. Учените Д. Шварц, Дж. Шерк и Т. Енет разказаха какво е теория на струните, тъй като развиваха хипотезата за бозонните струни и това се случи 10 години по-късно.
3. През 1980 г. двама учени: М. Грийн и Д. Шварц идентифицират теорията за суперструните, които имат уникални симетрии.
4. Изследването на предложената хипотеза все още продължава, но все още не е доказано.

Теория на струните – философия

Има едно философско направление, което има връзка със струнната теория и то се нарича монада. Това включва използването на символи, за да се уплътни всякакво количество информация. Монадата и теорията на струните използват противоположностите и дуалностите във философията. Най-популярният прост символ на монада е Ин-Ян. Експертите предложиха теорията на струните да бъде представена върху обемна, а не върху плоска монада, и тогава струните ще бъдат реалност, въпреки че дължината им ще бъде миниатюрна.

Ако се използва обемна монада, тогава линията, разделяща Ин-Ян, ще бъде равнина, а при използване на многоизмерна монада се получава обем, навит в спирала. Все още няма работа по философия, свързана с многоизмерните монади - това е област за бъдещи изследвания. Философите смятат, че познанието е безкраен процес и когато се опитва да създаде единен модел на Вселената, човек ще бъде изненадан повече от веднъж и ще промени основните си концепции.

Недостатъци на Струнната теория

Тъй като предложената от редица учени хипотеза е непотвърдена, съвсем разбираемо е наличието на редица проблеми, които показват необходимостта от нейното прецизиране.

1. Теорията на струните има грешки, например по време на изчисленията е открит нов тип частици - тахиони, но те не могат да съществуват в природата, тъй като квадратът на тяхната маса е по-малък от нула, а скоростта на движение е по-голяма от скоростта на светлина.
2. Теорията на струните може да съществува само в десетизмерно пространство, но тогава релевантният въпрос е: защо човек не възприема други измерения?

Теория на струните - доказателство

Двете основни физични конвенции, на които научни доказателства, всъщност се противопоставят един на друг, тъй като представят структурата на Вселената на микро ниво по различни начини. За да ги изпробвате, беше предложена теорията за космическите струни. В много отношения изглежда надеждно не само на думи, но и в математически изчисления, но днес човек няма възможност да го докаже практически. Ако струните съществуват, те са на микроскопично ниво и все още няма технически възможности за разпознаването им.

Теория на струните и Бог

Известният теоретичен физик М. Каку предложи теория, в която използва струнната хипотеза, за да докаже съществуването на Бог. Той стигна до извода, че всичко в света работи според определени закони и правила, установени от един-единствен Разум. Според Каку теорията на струните и скритите измерения на Вселената ще помогнат за създаването на уравнение, което обединява всички природни сили и ни позволява да разберем ума на Бог. Той фокусира хипотезата си върху тахионните частици, които се движат по-бързо от светлината. Айнщайн каза още, че ако бъдат открити такива части, ще бъде възможно да се върне времето назад.

След като проведе серия от експерименти, Каку заключи, че човешкият живот се управлява от стабилни закони и не реагира на космически инциденти. Струнната теория за живота съществува и тя е свързана с неизвестна сила, която контролира живота и го прави цял. Според него това е. Каку е сигурен, че Вселената е вибриращи струни, които произтичат от ума на Всевишния.

Това е вече четвъртата тема. Доброволците също са помолени да не забравят какви теми са изявили желание да покрият или може би някой току-що е избрал тема от списъка. Аз отговарям за повторно публикуване и популяризиране в социалните мрежи. А сега нашата тема: „теория на струните“

Вероятно сте чували, че най-популярният научна теорияна нашето време - струнната теория - предполага съществуването на много повече измерения, отколкото здравият разум ни казва.

Повечето голям проблемза теоретични физици - как да комбинирате всички фундаментални взаимодействия (гравитационни, електромагнитни, слаби и силни) в една теория. Теорията за суперструните твърди, че е Теорията на всичко.

Но се оказа, че най-удобният брой измерения, необходими, за да работи тази теория, е цели десет (девет от които са пространствени и едно е времево)! Ако има повече или по-малко измерения, математическите уравнения дават ирационални резултати, които отиват до безкрайност - сингулярност.

Следващият етап от развитието на теорията за суперструните - М-теорията - вече има единадесет измерения. И друга нейна версия - F-теория - всичките дванадесет. И това изобщо не е усложнение. F-теорията описва 12-измерно пространство с повече от прости уравненияотколкото М-теорията – 11-измерна.

Разбира се, теоретичната физика не напразно се нарича теоретична. Всички нейни постижения засега съществуват само на хартия. И така, за да обяснят защо можем да се движим само в триизмерното пространство, учените започнаха да говорят за това как нещастните останали измерения трябваше да се свият в компактни сфери на квантово ниво. По-точно, не в сфери, а в пространства Калаби-Яу. Това са триизмерни фигури, вътре в които има собствен свят със собствено измерение. Двуизмерна проекция на такъв колектор изглежда така:

Известни са повече от 470 милиона такива фигури. В момента се изчислява кое от тях отговаря на нашата реалност. Не е лесно да бъдеш физик теоретик.

Да, това изглежда малко пресилено. Но може би точно това обяснява защо квантовият свят е толкова различен от този, който възприемаме.

Да се ​​върнем малко назад в историята

През 1968 г. един млад теоретичен физик, Габриеле Венециано, се вглеждаше в многото експериментално наблюдавани характеристики на силната ядрена сила. Венециано, който тогава работеше в CERN, Европейската лаборатория за ускорители в Женева, Швейцария, работи върху този проблем в продължение на няколко години, докато един ден не получи брилянтно прозрение. За негова голяма изненада той осъзна, че екзотиката математическа формула, изобретена около двеста години по-рано от известния швейцарски математик Леонхард Ойлер за чисто математически цели - така наречената бета функция на Ойлер - изглежда способна да опише с един замах всички многобройни свойства на частиците, участващи в силната ядрена сила. Свойството, забелязано от Венециано, предоставя мощно математическо описание на много характеристики на силното взаимодействие; това предизвика вълна от работа, в която бета функцията и нейните различни обобщения бяха използвани за описание на огромните количества данни, натрупани от изследването на сблъсъци на частици по света. Въпреки това, в известен смисъл, наблюдението на Венециано беше непълно. Подобно на формула наизуст, използвана от ученик, който не разбира нейното значение или значение, бета функцията на Ойлер работеше, но никой не разбираше защо. Това беше формула, която изискваше обяснение.

Габриеле Венециано

Това се промени през 1970 г., когато Йоичиро Намбу от Чикагския университет, Холгер Нилсен от института Нилс Бор и Леонард Съскинд от Станфордския университет успяха да открият физическия смисъл зад формулата на Ойлер. Тези физици показаха, че когато елементарните частици са представени от малки вибриращи едномерни струни, силното взаимодействие на тези частици се описва точно от функцията на Ойлер. Ако сегментите на струните бяха достатъчно малки, разсъждаваха тези изследователи, те все още биха изглеждали като точкови частици и следователно няма да противоречат на експерименталните наблюдения. Въпреки че тази теория беше проста и интуитивно привлекателна, скоро се оказа, че струнното описание на силната сила е погрешно. В началото на 1970г. Физиците на високите енергии са успели да надникнат по-дълбоко в субатомния свят и са показали, че редица базирани на низове моделни прогнози са в пряк конфликт с резултатите от наблюденията. В същото време имаше паралелно развитие на квантовата теория на полето - квантовата хромодинамика - която използва точков модел на частици. Успехът на тази теория при описването на силното взаимодействие доведе до изоставянето на струнната теория.
Повечето физици на елементарните частици вярваха, че теорията на струните е била изпратена в кошчето завинаги, но редица изследователи останаха верни на нея. Шварц, например, чувства, че „математическата структура на теорията на струните е толкова красива и има толкова много удивителни свойства, че със сигурност трябва да сочи към нещо по-дълбоко“ 2). Един от проблемите, които физиците имаха с теорията на струните, беше, че тя изглежда предоставяше твърде голям избор, което беше объркващо. Някои конфигурации на вибриращи струни в тази теория имаха свойства, които приличаха на свойствата на глуоните, което даде основание наистина да се счита за теория на силното взаимодействие. Но в допълнение към това той съдържа допълнителни частици носители на взаимодействие, които нямат нищо общо с експерименталните прояви на силното взаимодействие. През 1974 г. Шварц и Джоел Шерк от френската École Technique Supérieure правят смело предложение, което превръща този очевиден недостатък в предимство. След изучаване на странните режими на вибрация на струни, които приличат на частици носители, те осъзнаха, че тези свойства съвпадат изненадващо близо с предполагаемите свойства на хипотетична частица носител на гравитационно взаимодействие - гравитон. Въпреки че тези "миниатюрни частици" на гравитационно взаимодействие все още не са открити, теоретиците могат уверено да предскажат някои от фундаменталните свойства, които тези частици трябва да притежават. Шерк и Шварц установиха, че тези характеристики са точно реализирани за някои режими на вибрация. Въз основа на това те предполагат, че първото появяване на теорията на струните се е провалило, защото физиците са стеснили прекалено много нейния обхват. Шерк и Шварц обявиха, че струнната теория не е просто теория за силната сила, тя е квантова теория, която, наред с други неща, включва гравитацията).

Физическата общност реагира на това предложение с голяма резерва. Всъщност, според мемоарите на Шварц, „нашата работа беше игнорирана от всички“ 4). Пътищата на прогреса вече бяха напълно затрупани с множество неуспешни опити за комбиниране на гравитацията и квантовата механика. Струнната теория се провали в първоначалния си опит да опише силната сила и за мнозина изглеждаше безсмислено да се опитват да я използват за постигане на още по-големи цели. Последващи по-подробни проучвания в края на 70-те и началото на 80-те години на ХХ век. показа, че между струнната теория и квантова механикавъзникват свои, макар и по-малки по мащаб противоречия. Изглеждаше, че гравитационната сила отново успя да устои на опита да бъде интегрирана в описанието на Вселената на микроскопично ниво.
Това беше до 1984 г. В забележителна статия, която обобщава повече от десетилетие интензивни изследвания, които бяха до голяма степен игнорирани или отхвърлени от повечето физици, Грийн и Шварц установиха, че незначителното несъответствие с квантовата теория, което тормози теорията на струните, може да бъде допуснато. Нещо повече, те показаха, че получената теория е достатъчно широка, за да обхване всичките четири вида сили и всички видове материя. Мълвата за този резултат се разпространи в общността на физиците, като стотици физици на елементарните частици прекратиха работата по проектите си, за да участват в нападение, което изглеждаше като последната теоретична битка в едно вековно нападение срещу най-дълбоките основи на Вселената.
Мълвата за успеха на Грийн и Шварц в крайна сметка достигна дори до студентите от първа година и предишната мрачност беше заменена от вълнуващо чувство за участие в повратна точка в историята на физиката. Много от нас стояхме будни до късно през нощта, разглеждайки огромните томове от теоретична физика и абстрактна математика, които са от съществено значение за разбирането на теорията на струните.

Ако вярвате на учените, тогава ние самите и всичко около нас се състои от безкраен брой такива мистериозни сгънати микрообекти.
Периодът от 1984 до 1986 г сега известна като "първата революция в теорията на суперструните". През този период са написани повече от хиляда статии по теория на струните от физици по целия свят. Тези произведения убедително демонстрираха, че многото свойства на стандартния модел, открити чрез десетилетия усърдно изследване, произтичат естествено от великолепната система на теорията на струните. Както отбелязва Майкъл Грийн, „Моментът, в който се запознаете със струнната теория и осъзнаете, че почти всички големи постижения във физиката от миналия век са произлезли – и са протекли с такава елегантност – от такава проста начална точка, ясно демонстрира невероятното силата на тази теория.”5 Нещо повече, за много от тези свойства, както ще видим по-долу, теорията на струните предоставя много по-пълно и задоволително описание от стандартния модел. Тези постижения са убедили много физици, че теорията на струните може да изпълни обещанието си и да се превърне в последната обединяваща теория.

Двумерна проекция на тримерно многообразие на Калаби-Яу. Тази проекция дава представа колко сложни са допълнителните измерения.

По този път обаче физиците, работещи върху струнната теория, отново и отново се натъкват на сериозни пречки. В теоретичната физика често трябва да се занимаваме с уравнения, които са или твърде сложни за разбиране, или трудни за решаване. Обикновено в такава ситуация физиците не се отказват и се опитват да получат приблизително решение на тези уравнения. Ситуацията в теорията на струните е много по-сложна. Дори самото извеждане на уравненията се оказва толкова сложно, че досега е получена само приблизителна форма от тях. Така физиците, работещи в теорията на струните, се оказват в ситуация, в която трябва да търсят приблизителни решения на приблизителни уравнения. След няколко години на удивителен напредък, постигнат по време на първата революция на суперструните, физиците бяха изправени пред факта, че приблизителните уравнения, които използваха, не бяха в състояние да отговорят правилно на серията важни въпроси, като по този начин се забавя по-нататъчно развитиеизследвания. Без конкретни идеи за преминаване отвъд тези приблизителни методи, много физици, работещи в областта на теорията на струните, изпитаха нарастващо чувство на неудовлетвореност и се върнаха към предишните си изследвания. За тези, които останаха, края на 80-те и началото на 90-те години. бяха период на тестване.

Красотата и потенциалната сила на теорията на струните привличаха изследователите като златно съкровище, безопасно заключено в сейф, видимо само през малка шпионка, но никой не разполагаше с ключа, който би отприщил тези спящи сили. Дългият период на „сухота“ от време на време беше прекъсван от важни открития, но за всички беше ясно, че са необходими нови методи, които да надхвърлят вече известните приблизителни решения.

Безизходицата приключи със спираща дъха лекция, изнесена от Едуард Витън през 1995 г. на конференция по теория на струните в Университета на Южна Калифорния – лекция, която смая изпълнена до краен предел стая с водещи световни физици. В него той разкри план за следващия етап на изследване, като по този начин постави началото на „втората революция в теорията на суперструните“. Струнните теоретици сега работят енергично върху нови методи, които обещават да преодолеят препятствията, които срещат.

За широкото популяризиране на ТС човечеството трябва да издигне паметник на професора от Колумбийския университет Браян Грийн. Неговата книга от 1999 г. „The Elegant Universe. Суперструни, скрити измерения и търсенето на най-добрата теория” се превърна в бестселър и спечели награда Пулицър. Работата на учения е в основата на научно-популярен мини-сериал със самия автор като водещ - фрагмент от него можете да видите в края на материала (снимка Amy Sussman/Columbia University).

кликваеми 1700 px

Сега нека се опитаме поне малко да разберем същността на тази теория.

Започни отначало. Нулевото измерение е точка. Тя няма размер. Няма къде да се движите, не са необходими координати, за да се посочи местоположението в такова измерение.

Нека поставим втора до първата точка и да начертаем права през тях. Ето първото измерение. Едномерният обект има размер - дължина, но няма ширина или дълбочина. Движението в рамките на едномерното пространство е много ограничено, тъй като препятствието, което възниква по пътя, не може да бъде избегнато. За да определите местоположението на този сегмент, имате нужда само от една координата.

Нека поставим точка до сегмента. За да поберем и двата обекта, ще ни трябва двуизмерно пространство с дължина и ширина, тоест площ, но без дълбочина, тоест обем. Местоположението на всяка точка от това поле се определя от две координати.

Третото измерение възниква, когато добавим трета координатна ос към тази система. За нас, жителите на триизмерната вселена, е много лесно да си представим това.

Нека се опитаме да си представим как обитателите на двумерното пространство виждат света. Например тези двама мъже:

Всеки от тях ще види своя другар така:

И в тази ситуация:

Нашите герои ще се видят така:

Именно промяната на гледната точка позволява на нашите герои да се преценяват като двуизмерни обекти, а не като едноизмерни сегменти.

Сега нека си представим, че определен обемен обект се движи в третото измерение, което пресича този двуизмерен свят. За външен наблюдател това движение ще се изрази в промяна на двуизмерните проекции на обекта върху равнината, като броколи в MRI машина:

Но за жител на нашата Равнина такава картина е непонятна! Той дори не може да си я представи. За него всяка от двуизмерните проекции ще се разглежда като едноизмерен сегмент с мистериозно променлива дължина, появяващ се на непредсказуемо място и също изчезващ непредсказуемо. Опитите да се изчисли дължината и мястото на произход на такива обекти с помощта на законите на физиката на двумерното пространство са обречени на провал.

Ние, жителите на триизмерния свят, виждаме всичко като двуизмерно. Само движението на даден обект в пространството ни позволява да усетим неговия обем. Ние също ще видим всеки многоизмерен обект като двуизмерен, но той ще се промени по невероятни начини в зависимост от нашата връзка с него или времето.

От тази гледна точка е интересно да се мисли например за гравитацията. Вероятно всеки е виждал снимки като тази:

Те обикновено изобразяват как гравитацията огъва пространство-времето. Огъва се... къде? Точно не в някое от познатите ни измерения. А какво да кажем за квантовото тунелиране, тоест способността на една частица да изчезва на едно място и да се появява на съвсем друго и зад препятствие, през което в нашите реалности тя не би могла да проникне, без да направи дупка в него? Ами черните дупки? Ами ако всички тези и други мистерии съвременна наукаОбясняват ли се с факта, че геометрията на пространството изобщо не е такава, каквато сме свикнали да я възприемаме?

Часовникът тиктака

Времето добавя още една координата към нашата Вселена. За да се състои едно парти, трябва да знаете не само в кой бар ще се проведе, но и точния час на това събитие.

Въз основа на нашето възприятие времето не е толкова права линия, колкото лъч. Тоест има отправна точка и движението се извършва само в една посока - от миналото към бъдещето. Освен това само настоящето е истинско. Нито миналото, нито бъдещето съществуват, както не съществуват закуските и вечерите от гледна точка на офис служител на обяд.

Но теорията на относителността не е съгласна с това. От нейна гледна точка времето е пълноценно измерение. Всички събития, които са съществували, съществуват и ще съществуват, са еднакво реални, както е реален морският бряг, независимо къде точно са ни изненадали сънищата от шума на прибоя. Нашето възприятие е просто нещо като прожектор, който осветява определен сегмент на права линия от време. Човечеството в своето четвърто измерение изглежда така:

Но ние виждаме само проекция, отрязък от това измерение във всеки отделен момент във времето. Да, да, като броколи в ядрено-магнитен резонанс.

Досега всички теории работеха с голям брой пространствени измерения, като времевото винаги беше единственото. Но защо пространството позволява множество измерения за пространство, но само един път? Докато учените не могат да отговорят на този въпрос, хипотезата за две или повече времеви пространства ще изглежда много привлекателна за всички философи и писатели на научна фантастика. И физиците също, какво от това? Например американският астрофизик Ицхак Барс вижда корена на всички проблеми с теорията на всичко като пренебрегваното второ времево измерение. Като умствено упражнение, нека се опитаме да си представим свят с две времена.

Всяко измерение съществува отделно. Това се изразява в това, че ако променим координатите на обект в едно измерение, координатите в други може да останат непроменени. Така че, ако се движите по една времева ос, която пресича друга под прав ъгъл, тогава в пресечната точка времето наоколо ще спре. На практика ще изглежда така:

Всичко, което Нео трябваше да направи, беше да постави своята едномерна времева ос перпендикулярно на времевата ос на куршумите. Една дреболия, ще се съгласите. В действителност всичко е много по-сложно.

Точното време във вселена с две времеви измерения ще се определя от две стойности. Трудно ли е да си представим двуизмерно събитие? Тоест такъв, който е удължен едновременно по две времеви оси? Вероятно такъв свят ще изисква специалисти по картографиране на времето, точно както картографите картографират двуизмерната повърхност на земното кълбо.

Какво друго отличава двумерното пространство от едномерното? Възможността за заобикаляне на препятствие, например. Това е напълно извън границите на нашия ум. Жител на едноизмерен свят не може да си представи какво е да завиеш зад ъгъл. И какво е това - ъгъл във времето? Освен това в двуизмерното пространство можете да пътувате напред, назад или дори диагонално. Нямам представа какво е да минаваш през времето по диагонал. Да не говорим за факта, че времето е в основата на много физически закони и е невъзможно да си представим как ще се промени физиката на Вселената с появата на друго времево измерение. Но е толкова вълнуващо да се мисли за това!

Много голяма енциклопедия

Други измерения все още не са открити и съществуват само в математически модели. Но можете да се опитате да си ги представите така.

Както разбрахме по-рано, виждаме триизмерна проекция на четвъртото (времево) измерение на Вселената. С други думи, всеки момент от съществуването на нашия свят е точка (подобно на нулевото измерение) в периода от Големия взрив до края на света.

Тези от вас, които са чели за пътуването във времето, знаят каква важна роля играе в него кривината на пространствено-времевия континуум. Това е петото измерение - именно в него четириизмерното пространство-време се "огъва", за да се сближат две точки на тази линия. Без това пътуването между тези точки би било твърде дълго или дори невъзможно. Грубо казано, петото измерение е подобно на второто - то премества „едноизмерната“ линия на пространство-времето в „двуизмерна“ равнина с всичко, което предполага под формата на способността да се завие зад ъгъла.

Нашите особено философски настроени читатели малко по-рано вероятно са мислили за възможността за свободна воля в условия, в които бъдещето вече съществува, но все още не е известно. Науката отговаря на този въпрос по следния начин: вероятности. Бъдещето не е тояга, а цяла метла възможни вариантиразвитие на събитията. Ще разберем коя ще се сбъдне, когато стигнем до там.

Всяка от вероятностите съществува под формата на „едномерен“ сегмент на „равнината“ на петото измерение. Кой е най-бързият начин за прескачане от един сегмент в друг? Точно така - огънете тази равнина като лист хартия. Къде да го огъна? И пак правилно – в шестото измерение, което дава всичко това сложна структура"сила на звука". И по този начин го прави, подобно на триизмерното пространство, „завършен“, нова точка.

Седмото измерение е нова права линия, която се състои от шестизмерни „точки“. Коя е друга точка на тази линия? Целият безкраен набор от възможности за развитие на събитията в друга вселена, формирани не в резултат Голям взрив, и при други условия, и работещи по други закони. Тоест седмото измерение са мъниста от паралелни светове. Осмото измерение събира тези „прави линии“ в една „равнина“. А деветото може да се сравни с книга, която съдържа всички „листове“ на осмото измерение. Това е съвкупността от всички истории на всички вселени с всички закони на физиката и всички начални условия. Отново точка.

Тук достигнахме границата. За да си представим десетото измерение, имаме нужда от права линия. И каква друга точка може да има на тази линия, ако деветото измерение вече обхваща всичко, което може да се представи, и дори това, което е невъзможно да си представим? Оказва се, че деветото измерение не е просто поредната отправна точка, а крайната – поне за нашето въображение.

Теорията на струните твърди, че струните вибрират в десетото измерение - основните частици, които изграждат всичко. Ако десетото измерение съдържа всички вселени и всички възможности, тогава струните съществуват навсякъде и през цялото време. Искам да кажа, че всеки низ съществува както в нашата вселена, така и във всяка друга. По всяко време. Незабавно. Готино, а?

Физик, специалист по теория на струните. Той е известен с работата си върху огледалната симетрия, свързана с топологията на съответните многообразия на Калаби-Яу. Познат на широката публика като автор на научно-популярни книги. Неговата „Елегантна вселена“ е номинирана за награда „Пулицър“.

През септември 2013 г. Брайън Грийн дойде в Москва по покана на Политехническия музей. Известен физик, теоретик на струните и професор в Колумбийския университет, той е известен на широката публика предимно като популяризатор на науката и автор на книгата „Елегантната вселена“. Lenta.ru разговаря с Браян Грийн за теорията на струните и скорошните трудности, пред които е изправена теорията, както и за квантовата гравитация, амплитуедъра и социалния контрол.

Литература на руски език: Kaku M., Thompson J.T. „Отвъд Айнщайн: Суперструни и търсенето на окончателната теория“ и какво беше това Оригиналната статия е на уебсайта InfoGlaz.rfВръзка към статията, от която е направено това копие -

В училище научихме, че материята се състои от атоми, а атомите са съставени от ядра, около които се въртят електрони. Планетите се въртят около слънцето по почти същия начин, така че ни е лесно да си го представим. Тогава атомът беше разделен на елементарни частици и стана по-трудно да си представим структурата на Вселената. В мащаба на частиците се прилагат различни закони и не винаги е възможно да се намери аналогия от живота. Физиката е станала абстрактна и объркваща.

Но следващата стъпка на теоретичната физика върна усещането за реалност. Теорията на струните описва света с термини, които отново могат да се измислят и следователно по-лесни за разбиране и запомняне.

Темата все още не е лесна, така че да вървим по ред. Първо, нека разберем каква е теорията, а след това нека се опитаме да разберем защо е измислена. И за десерт, малко история; струнната теория има кратка история, но с две революции.

Вселената е изградена от вибриращи енергийни нишки

Преди теорията на струните елементарните частици се считаха за точки - безразмерни форми с определени свойства. Теорията на струните ги описва като нишки от енергия, които имат едно измерение - дължина. Тези едномерни нишки се наричат квантови струни.

Теоретична физика

Теоретична физика
описва света с помощта на математика, за разлика от експерименталната физика. Първият теоретичен физик е Исак Нютон (1642-1727)

Ядрото на атома с електрони, елементарни частици и квантови струни през погледа на художник. Фрагмент от документалния филм "Elegant Universe"

Квантовите струни са много малки, тяхната дължина е около 10 -33 см. Това е сто милиона милиарда пъти по-малко от протоните, които се сблъскват в Големия адронен колайдер. Подобни експерименти със струни ще изискват изграждането на ускорител с размерите на галактика. Все още не сме открили начин за откриване на низове, но благодарение на математиката можем да познаем някои от техните свойства.

Квантовите струни са отворени и затворени. Отворените краища са свободни, докато затворените краища се затварят един към друг, образувайки бримки. Низовете постоянно се „отварят“ и „затварят“, свързват се с други струни и се разпадат на по-малки.

Квантовите струни са разтегнати. Напрежението в пространството възниква поради разликата в енергията: за затворени струни между затворените краища, за отворени струни - между краищата на струните и празнотата. Физиците наричат ​​тази празнота двумерни дименсионални лица или брани - от думата мембрана.

сантиметри - минимум възможен размеробект във Вселената. Нарича се дължина на Планк

Ние сме направени от квантови струни

Квантовите струни вибрират. Това са вибрации, подобни на вибрациите на струните на балалайка, с равномерни вълни и цял брой минимуми и максимуми. Когато вибрира, квантовата струна не произвежда звук от мащаба на елементарните частици, към който да се предават звукови вибрации. Самата тя се превръща в частица: вибрира на една честота - кварк, на друга - глуон, на трета - фотон. Следователно квантовата струна е единичен градивен елемент, „тухла“ на Вселената.

Вселената обикновено се изобразява като пространство и звезди, но това е и нашата планета, и ти и аз, и текстът на екрана, и горски плодове в гората.

Диаграма на вибрациите на струните. При всяка честота всички вълни са еднакви, броят им е цяло число: едно, две и три

Московска област, 2016 г. Има много ягоди - само повече комари. Правят се и от струни.

А пространството е някъде там. Да се ​​върнем в космоса

И така, в основата на Вселената са квантовите струни, едноизмерни нишки от енергия, които вибрират, променят размера и формата си и обменят енергия с други струни. Но това не е всичко.

Квантовите струни се движат през пространството. А пространството в скалата на струните е най-интересната част от теорията.

Квантовите струни се движат в 11 измерения

Теодор Калуза
(1885-1954)

Всичко започна с Алберт Айнщайн. Неговите открития показват, че времето е относително и го обединяват с пространството в единен пространствено-времеви континуум. Работата на Айнщайн обяснява гравитацията, движението на планетите и образуването на черни дупки. Освен това те вдъхновяват своите съвременници за нови открития.

Айнщайн публикува уравненията на Общата теория на относителността през 1915-16 г., а още през 1919 г. полският математик Теодор Калуца ​​се опитва да приложи своите изчисления към теорията на електромагнитното поле. Но възникна въпросът: ако гравитацията на Айнщайн огъва четирите измерения на пространство-времето, какво огъват електромагнитните сили? Вярата в Айнщайн беше силна и Калуза не се съмняваше, че неговите уравнения ще опишат електромагнетизма. Вместо това той предположи, че електромагнитните сили огъват допълнително, пето измерение. Айнщайн харесва идеята, но теорията не е тествана с експерименти и е забравена до 60-те години на миналия век.

Алберт Айнщайн (1879-1955)

Теодор Калуза
(1885-1954)

Теодор Калуза
(1885-1954)

Алберт Айнщайн
(1879-1955)

Първите уравнения на теорията на струните дават странни резултати. В тях се появяват тахиони – частици с отрицателна маса, които се движат по-бързо от скоростта на светлината. Това е мястото, където идеята на Калуза за многоизмерността на Вселената беше полезна. Вярно, пет измерения не бяха достатъчни, както шест, седем или десет не бяха достатъчни. Математиката на първата струнна теория имаше смисъл само ако нашата вселена имаше 26 измерения! По-късните теории имаха достатъчно десет, но в съвременната те са единадесет - десет пространствени и времеви.

Но ако е така, защо не виждаме допълнителните седем измерения? Отговорът е прост - твърде малки са. От разстояние триизмерен обект ще изглежда плосък: водопроводна тръбаще изглежда като панделка, но балон- навсякъде наоколо. Дори ако можехме да видим обекти в други измерения, не бихме взели под внимание тяхната многоизмерност. Учените наричат ​​този ефект уплътняване.

Допълнителните измерения са сгънати в неусетно малки форми на пространство-време - те се наричат ​​пространства на Калаби-Яу. Отдалече изглежда плоско.

Можем да представим седем допълнителни измерения само под формата на математически модели. Това са фантазии, които са изградени върху познатите ни свойства на пространството и времето. Добавяйки трето измерение, светът става триизмерен и можем да заобиколим препятствието. Може би, използвайки същия принцип, е правилно да добавите останалите седем измерения - и след това покрай тях можете да обиколите пространство-времето и да стигнете до всяка точка във всяка вселена по всяко време.

измервания във Вселената според първата версия на струнната теория – бозоновата. Сега се смята за без значение

Една линия има само едно измерение - дължина

Балонът е триизмерен и има трето измерение - височина. Но за двуизмерния човек изглежда като линия

Както двуизмерният човек не може да си представи многоизмерността, така и ние не можем да си представим всички измерения на Вселената.

Според този модел квантовите струни пътуват винаги и навсякъде, което означава, че едни и същи струни кодират свойствата на всички възможни вселени от тяхното раждане до края на времето. За съжаление нашият балон е плосък. Нашият свят е само четириизмерна проекция на единадесетизмерна вселена върху видимите мащаби на пространство-времето и ние не можем да следваме струните.

Някой ден ще видим Големия взрив

Някой ден ще изчислим честотата на вибрациите на струните и организацията на допълнителните измерения в нашата вселена. Тогава ще научим абсолютно всичко за него и ще можем да видим Големия взрив или да летим до Алфа Кентавър. Но засега това е невъзможно - няма съвети на какво да разчитате в изчисленията и можете да намерите необходимите числа само с груба сила. Математиците са изчислили, че ще има 10 500 опции за сортиране. Теорията е стигнала до задънена улица.

И все пак теорията на струните все още е в състояние да обясни природата на Вселената. За да направи това, тя трябва да свърже всички други теории, да се превърне в теорията на всичко.

Струнната теория ще се превърне в теорията на всичко. Може би

През втората половина на 20 век физиците потвърждават редица фундаментални теории за природата на Вселената. Изглеждаше, че още малко и ще разберем всичко. Основният проблем обаче все още не е решен: теориите работят чудесно поотделно, но не дават цялостна картина.

Има две основни теории: теория на относителността и квантова теория на полето.

опции за организиране на 11 измерения в пространствата на Калаби-Яу - достатъчно за всички възможни вселени. За сравнение, броят на атомите в наблюдаваната част на Вселената е около 10 80

Има достатъчно възможности за организиране на пространства Калаби-Яу за всички възможни вселени. За сравнение, броят на атомите в наблюдаваната вселена е около 10 80

Теория на относителността
описано гравитационно взаимодействиемежду планетите и звездите и обясни феномена на черните дупки. Това е физиката на един визуален и логичен свят.

Модел на гравитационно взаимодействие на Земята и Луната в Айнщайново пространство-време

Квантова теория на полето
определя видовете елементарни частици и описва 3 типа взаимодействие между тях: силно, слабо и електромагнитно. Това е физиката на хаоса.

Квантовият свят през погледа на един художник. Видео от уебсайта на MiShorts

Квантовата теория на полето с добавена маса за неутрино се нарича Стандартен модел. Това е основната теория за структурата на Вселената на квантово ниво. Повечето от прогнозите на теорията се потвърждават в експерименти.

Стандартният модел разделя всички частици на фермиони и бозони. Фермионите образуват материя - тази група включва всички видими частици като кварк и електрон. Бозоните са силите, които са отговорни за взаимодействието на фермиони, като фотона и глуона. Вече са известни две дузини частици и учените продължават да откриват нови.

Логично е да се предположи, че гравитационното взаимодействие се предава и от неговия бозон. Все още не са го намерили, но са описали свойствата му и са измислили име - гравитон.

Но е невъзможно да се обединят теориите. Според Стандартния модел елементарните частици са безразмерни точки, които взаимодействат на нулеви разстояния. Ако това правило се приложи към гравитон, уравненията дават безкрайни резултати, което ги обезсмисля. Това е само едно от противоречията, но добре илюстрира колко далеч е една физика от друга.

Затова учените търсят алтернативна теория, която да обедини всички теории в една. Тази теория се нарича Обединена теория на полето или теория на всичко.

Фермиони
образуват всички видове материя с изключение на тъмната материя

Бозони
пренос на енергия между фермиони

Теорията на струните може да обедини научния свят

Теорията на струните в тази роля изглежда по-привлекателна от другите, тъй като веднага решава основното противоречие. Квантовите струни вибрират така, че разстоянието между тях е по-голямо от нула и се избягват невъзможни резултати от изчисленията за гравитона. А самият гравитон се вписва добре в концепцията за струни.

Но теорията на струните не е доказана чрез експерименти; нейните постижения остават на хартия. Още по-изненадващ е фактът, че той не е бил изоставян от 40 години - толкова голям е потенциалът му. За да разберем защо се случва това, нека погледнем назад и да видим как се е развило.

Струнната теория е преминала през две революции

Габриеле Венециано
(роден през 1942 г.)

Първоначално струнната теория изобщо не се смяташе за кандидат за обединяване на физиката. Открито е случайно. През 1968 г. младият теоретичен физик Габриеле Венециано изследва силните взаимодействия вътре в атомното ядро. Неочаквано той открива, че те са описани добре от бета функцията на Ойлер - набор от уравнения, които швейцарският математик Леонхард Ойлер е съставил 200 години по-рано. Това беше странно: в онези дни атомът се смяташе за неделим и работата на Ойлер решаваше изключително математически проблеми. Никой не разбра защо уравненията работят, но те бяха активно използвани.

Физическото значение на бета функцията на Ойлер е изяснено две години по-късно. Трима физици, Йоичиро Намбу, Холгер Нилсен и Леонард Съскинд, предполагат, че елементарните частици може да не са точки, а едноизмерни вибриращи струни. Силното взаимодействие за такива обекти се описва идеално от уравненията на Ойлер. Първата версия на теорията на струните беше наречена бозонична, тъй като тя описваше струнната природа на бозоните, отговорни за взаимодействията на материята, и не засягаше фермионите, от които се състои материята.

Теорията беше груба. Той включва тахиони и основните прогнози противоречат на експерименталните резултати. И въпреки че беше възможно да се отървем от тахионите с помощта на многоизмерността на Калуза, теорията на струните не пусна корени.

• Габриеле Венециано
• Йоичиро Намбу
• Холгер Нилсен
• Леонард Съскинд
• Джон Шварц
• Майкъл Грийн
• Едуард Витен

• Габриеле Венециано
• Йоичиро Намбу
• Холгер Нилсен
• Леонард Съскинд
• Джон Шварц
• Майкъл Грийн
• Едуард Витен

Но теорията все още има верни поддръжници. През 1971 г. Пиер Рамон добавя фермиони към струнната теория, намалявайки броя на измеренията от 26 на десет. Това постави началото теория на суперсиметрията.

Каза, че всеки фермион има свой бозон, което означава, че материята и енергията са симетрични. Няма значение, че наблюдаваната вселена е асиметрична, каза Рамон, има условия, при които все още се наблюдава симетрия. И ако според теорията на струните фермионите и бозоните са кодирани от едни и същи обекти, то при тези условия материята може да се преобразува в енергия и обратно. Това свойство на струните беше наречено суперсиметрия, а самата теория на струните беше наречена теория на суперструните.

През 1974 г. Джон Шварц и Джоел Шерк откриват, че някои от свойствата на струните съвпадат изключително близо със свойствата на предполагаемия носител на гравитацията, гравитона. От този момент нататък теорията започва сериозно да претендира за обобщаваща.

измеренията на пространство-времето са били в първата суперструнна теория

„Математическата структура на теорията на струните е толкова красива и има толкова много удивителни свойства, че със сигурност трябва да сочи към нещо по-дълбоко.“

Първата суперструнна революциясе случи през 1984 г. Джон Шварц и Майкъл Грийн представиха математически модел, който показа, че много от противоречията между теорията на струните и Стандартния модел могат да бъдат разрешени. Новите уравнения също свързват теорията с всички видове материя и енергия. Научният свят беше обхванат от треска - физиците изоставиха изследванията си и преминаха към изучаване на струни.

От 1984 до 1986 г. са написани повече от хиляда статии по теория на струните. Те показаха, че много от разпоредбите на Стандартния модел и теорията на гравитацията, които са били съставяни заедно през годините, следват естествено от физиката на струните. Изследването е убедило учените, че една обединяваща теория е точно зад ъгъла.

„Моментът, в който се запознаете със струнната теория и осъзнаете, че почти всички големи постижения във физиката от миналия век са произлезли – и текат с такава елегантност – от такава проста отправна точка, ясно демонстрира невероятната сила на тази теория.“

Но теорията на струните не бързаше да разкрие своите тайни. На мястото на решените проблеми възникнаха нови. Учените са открили, че съществува не една, а пет теории за суперструните. Струните в тях имаха различни видове суперсиметрия и нямаше начин да се разбере коя теория е вярна.

Математическите методи имаха своите граници. Физиците са свикнали сложни уравнения, които не дават точни резултати, но за теорията на струните не беше възможно да се напишат дори точни уравнения. И приблизителните резултати от приблизителните уравнения не дадоха отговори. Стана ясно, че е необходима нова математика за изучаване на теорията, но никой не знаеше каква ще бъде математиката. Пламът на учените утихна.

Втора суперструнна революциягръмна през 1995г. Безизходицата беше прекратена от речта на Едуард Витен на конференцията по теория на струните в Южна Калифорния. Витен показа, че всичките пет теории са специални случаи на една, по-обща теория за суперструните, в която няма десет измерения, а единадесет. Витен нарича обединяващата теория М-теория или Майката на всички теории от английската дума Mother.

Но нещо друго беше по-важно. М-теорията на Витен описва ефекта на гравитацията в теорията на суперструните толкова добре, че се нарича суперсиметрична теория на гравитацията, или теория на супергравитацията. Това насърчи учените и научните списания отново се изпълниха с публикации за физиката на струните.

пространствено-времеви измервания в съвременна теориясуперструни

„Струнната теория е част от физиката на двадесет и първи век, която случайно се озова в двадесети век. Може да отнеме десетилетия или дори векове, преди да бъде напълно разработен и разбран."

Ехото от тази революция може да се чуе и днес. Но въпреки всички усилия на учените, теорията на струните има повече въпроси, отколкото отговори. Съвременната наука се опитва да изгради модели на многоизмерна вселена и изучава измеренията като мембрани на пространството. Наричат ​​се брани - помните ли празнотата с отворени струни, опънати през тях? Предполага се, че самите струни могат да се окажат дву- или триизмерни. Те дори говорят за ново 12-измерно фундаментална теория— F-теории, Бащата на всички теории, от думата Баща. Историята на теорията на струните далеч не е приключила.

Струнната теория все още не е доказана, но не е и опровергана.

Основният проблем на теорията е липсата на преки доказателства. Да, от това следват други теории, учените събират 2 и 2 и се оказва 4. Но това не означава, че четворката се състои от двойки. Експериментите в Големия адронен колайдер все още не са открили суперсиметрия, която би потвърдила единната структурна основа на Вселената и би изиграла в ръцете на привържениците на струнната физика. Но няма и откази. Ето защо елегантната математика на теорията на струните продължава да вълнува умовете на учените, обещавайки решения на всички мистерии на Вселената.

Когато говорим за теория на струните, няма как да не споменем Брайън Грийн, професор в Колумбийския университет и неуморен популяризатор на теорията. Грийн изнася лекции и се появява по телевизията. През 2000 г. излиза книгата му „Елегантна вселена. Суперструни, скрити измерения и търсенето на най-добрата теория“ беше финалист за наградата Пулицър. През 2011 г. той играе себе си в епизод 83 на The Big Bang Theory. През 2013 г. той посети Московския политехнически институт и даде интервю за Lenta-ru.

Ако не искате да станете експерт по теория на струните, но искате да разберете в какъв свят живеете, запомнете този измамен лист:

1. Вселената е изградена от енергийни нишки – квантови струни – които вибрират като струни музикални инструменти. Различните честоти на вибрации превръщат струните в различни частици.
2. Краищата на струните могат да бъдат свободни или да се затварят един в друг, образувайки бримки. Струните непрекъснато се затварят, отварят и обменят енергия с други струни.
3. В 11-измерната вселена съществуват квантови струни. Допълнителните 7 измерения са сгънати в неуловими малки форми на пространство-време, така че ние не ги виждаме. Това се нарича компактификация на размерите.
4. Ако знаехме точно как са сгънати измеренията в нашата вселена, може би бихме могли да пътуваме във времето и до други звезди. Но това все още не е възможно - има твърде много опции, през които трябва да се премине. Ще има достатъчно от тях за всички възможни вселени.
5. Теорията на струните може да обедини всички физични теории и да ни разкрие тайните на Вселената – има всички предпоставки за това. Но все още няма доказателства.
6. Други открития на съвременната наука логично следват от струнната теория. За съжаление това не доказва нищо.
7. Струнната теория е преживяла две суперструнни революции и много години на забрава. Някои учени го смятат за научна фантастика, други смятат, че новите технологии ще помогнат за доказването му.
8. Най-важното: ако планирате да разкажете на приятелите си за струнната теория, уверете се, че сред тях няма физик - ще спестите време и нерви. И ще изглеждате като Брайън Грийн в Политехниката: