Теория суперструн (струнная теория, String theory, на самом деле это целое семейство теорий) принадлежит к числу тех построений, которые призваны объединить большое и малое - гравитационные теории (как правило, Общую теорию относительности Эйнштейна) и квантовую механику и избавиться наконец от "шокирующих" сингулярностей, то и дело возникавших в современных общепризнанных теориях.
Но до сих пор теория суперструн подвергается критике как малоосмысленная "философия", которая не может быть проверена на нынешнем этапе развития науки. Проявить себя теория суперструн может только в случае экстремально малых расстояний и при очень высоких энергиях. Планковская шкала оперирует размерами в 10-35 метров, это теоретически самое короткое расстояние, которое может быть определено. По сравнению со всем этим атом водорода (10-10 м) представляется настоящим исполином, он больше в десять триллионов триллионов раз. Точно так же крупнейшие ускорители достигают энергии 1015 эВ при сталкивании субатомных частиц, однако это "всего лишь" уровень квантовой механики, и получаемая за счет ускорителей энергия частиц примерно в триллион раз ниже той, что требуется для проверки теории суперструн.
Теперь исследования Истэра и его коллег показали, что наблюдательное свидетельство в поддержку струнной теории все-таки может быть найдено в ходе измерений космического микроволнового фона (реликтового излучения), то есть "первого света", появившегося после Большого взрыва.
WMAP - Зонд для исследования микроволновой анизотропии имени Дэвида Вилкайнсона (Wilkinson Microwave Anistropy Probe) - и другие установки в космосе и на Земле уже зарегистрировали небольшие вариации температуры реликтового фона (в среднем это излучение имеет температуру 2,73 градуса выше абсолютного нуля). Высокая однородность этого микроволнового фона представляет собой свидетельство в пользу теорий так называемой "инфляции" ("раздувания") - то есть предполагает существование раннего периода в истории нашего мира, когда расширение Вселенной происходило по особым физическим законам. Во время инфляционного периода (10-33 секунды после Большого взрыва), Вселенная выросла от размеров, не превышающих размеры атома, до воистину космических масштабов, увеличившись в сто триллионов триллионов раз (1026).
Действие фактора, послужившего причиной инфляционных процессов, описывается струнной теорией и может быть отражено в "рисунке" микроволнового фона. Истэр сравнивает сверхбыстрое космическое расширение после Большого взрыва с действием фотоувеличителя, демонстрирующего нам отдельные "зерна" на фотографии. Если изначально ("в планковской шкале") возникла "рябь" поперечником 10-35 метров, то благодаря расширению Вселенной эти колебания вскоре могли бы уже охватить много световых лет. Датчики WMAP и будущей европейской миссии "Планк" (Planck) способны измерять микроволновый фон с беспрецедентной точностью. Модификации этого фона, являющиеся результатом "действия" струнной теории, могут отличаться от стандартного предсказания для разностей температур в реликтовом излучении на целый процент. То есть шанс получить подтверждение теории суперструн все-таки есть, но с уверенностью говорить о том, что его можно реализовать в самом ближайшем будущем, пока не приходится.
Источник:
Yale Scientist Says Clues to String Theory May be Visible in Big Bang Aftermath - YALE News Release
| А также : | Наука Общество |