Итак, теория суперструн… Что же это за зверь такой, экзотический? Те, кто блуждая в просторах инета набредет на эту теорию, не сразу поймут, о чем речь; так пространно и путано объясняются на эту тему ученые мужи… Поверьте, они и сами еще очень далеки от понимания загадочного устройства мироздания. Однако, говоря простым человеческим языком, теория суперструн - это попытка физиков увязать в единое целое и получить-таки, общий план картинки, именуемой нашей Вселенной, по отдельным её пазлам, по отдельным узлам и агрегатам, связав всё воедино, да так, чтобы не оставалось противоречий, и картинка была четкой, ясной и жизнеспособной. По сути дела в природе нет никаких противоречий и всё сосуществует вполне гармонично. Эдакая «матрешка», удивительным образом устроенная, включающая в себя элементы от самых крошечных кирпичиков (элементарных частиц) до гигантских объектов галактик, метагалактик и самой вселенной, а возможно и мультивселенной в целом. Мы тоже, являемся продуктом этой величественной системы и нам предоставлена уникальная возможность попытки её осмысления, а мы, покуда, увлекаемся частностями, забыв о целостности! Пространство, время, материя и энергия - вот основные узлы этой структуры, эти узлы порождают различные взаимодействия: сильное, слабое, гравитационное и электромагнитное. Имея на сегодняшний день более-менее внятные представления об этих узлах и о каждом взаимодействии в отдельности, физики теряются при попытке объединения в единое целое всех этих взаимодействий, и как ни пытаются встроить отдельные пазлы в общую картинку, ничего не получается, тогда как наблюдаем же мы в природе полную гармонию и отсутствие противоречий, а стабильность и жизнеспособность нашего мироустройства не дают нам повода для беспокойства о дне грядущем!

Похоже, физикам пора менять подход и от частностей переходить к целому. Пора понять, что все взаимодействия тесно переплетены между собой и не могут рассматриваться каждое по отдельности, исключая влияние остальных взаимодействий и считая такое влияние слабым и несущественным, по сути, пренебрегая такими взаимодействиями. Большой адронный коллайдер в Церне - мощнейший ускоритель частиц, призванный помочь разобраться физикам в устройстве миропорядка, установка, позволяющая проводить эксперименты, которые либо подтвердят теоретические догадки, либо опровергнут их. Да, но ведь находится же он на Земле, или там под землей, неважно, тем не менее, пронизан действием гравитационных полей Земли, Солнца, Галактики и т.д. и т.п. Это всё является фоном?! Возможно ли этим фоном пренебречь, не принимая в расчет? Так ведь в иных гравитационных условиях этот фон будет иным. Одним словом тут нужен, как мне кажется, комплексный подход, а мы продолжаем углубляться в частности. Я, безусловно, дилетант в этих вопросах, однако давненько увлекаюсь космологией, вопросами происхождения вселенной. Наверное, уже лет пять, как я познакомилась с теорией суперструн и пытаюсь вникнуть в её сущность, а так же в другие теории, претендующие на звание теории всего. Кое-что в голове уже начало складываться, но повторюсь, что до общей картины мироздания еще ой как далеко, тогда как вот она - перед нами во всей своей мощи и красе, стройная, величественная, универсальная, в которой каждый пазл на своем месте и органично вплетен в общую стройную «матрёшку» и мы её часть, но не простой винтик, а звено, пытающееся не только осознать целое, но и повлиять на него... Вот тут, конечно, нам надобно проявлять осторожность, чтобы, образно выражаясь, не уподобиться слонам в посудной лавке!

Возвращаясь к теории струн, попытаюсь объяснить её суть так, как её поняла я, на «пальцах». Я постараюсь быть краткой и понятной. Из школьного курса физики нам известно об элементарных частицах – кирпичиках мироздания, как о точечных объектах, имеющих различные массы, заряды, спины, словом различные характеристики, по которым их можно идентифицировать. Согласно стандартной теории – эти кирпичики скроены из различных кусков материи, а потому их свойства различны. С точки зрения теории струн – скроены струны, они же мембраны, они же браны, они же элементарные частицы из одного и того же куска материи, а различия их свойств зависят от их структуры и определяются конкретной модой резонансного колебания внутренних струн. Получается так, что внутреннее строение, структура струн, энергия и моды колебаний определяют свойства частиц. Наглядным примером того, как может структура влиять на свойства, служат алмаз и графит. Один и тот же элемент – углерод, а в силу различной структуры кристаллической решетки такие разные  свойства - от самого  твердого в природе минерала – алмаза, до мягкого графита.  Вот так ассоциативное мышление помогает понять простой факт, что действительно внутреннее строение вещества существенным образом влияет на его свойства, изменяя структуру можно изменить свойства, а кристаллография сейчас творит чудеса. В отличие от стандартной модели, струны, из которых как бы и состоят элементарные частицы это не точки, а протяженные объекты, хотя, конечно крошечные. Они могут быть различными – сомкнутыми петлями - мембранами, разомкнутыми, натянутыми, провисшими, но непременно колеблющимися и имеющими конечный размер. По аналогии с обычной гитарной струной, которая в зависимости от прилагаемых к ней усилий и натяжения, может звучать по-разному: то тише, то громче – вот это и есть резонансные моды колебаний, потому такая аналогия и проведена для наглядности и понимания теории суперструн на интуитивном уровне. И вот все эти струны с различными резонансными модами колебаний, объединяясь в единый оркестр, и рождают великолепную симфонию нашей вселенной. Красиво!!!? Пожалуй… Вот только кто дирижер?  Ну, это уже другой вопрос…  Возвращаясь к нашим баранам, то бишь бранам и мембранам иже петлям, иже струнам, иже элементарным частицам; из теории струн следует вывод, что наша вселенная не четырехмерная – три пространственных и одно временнОе, а аж десяти, а то и одиннадцати мерная…  Четыре пространственно-временных измерения развернуты, что мы и наблюдаем  в многообразии окружающего нас мира  а остальные, якобы свернуты в крошечные микроскопические объекты, сравнимые по величине с размерами элементарных частиц. И это обстоятельство, якобы  объясняет парадоксальное поведение этих частиц. А ведут они себя, прямо скажем непредсказуемым образом… Тут и корпускулярно-волновой дуализм и размазанность и суперсимметрия и спонтанное возникновение из ничего (вакуума) и аннигиляция частиц и античастиц и вероятность нахождения где-то там в пространстве-времени сразу везде и одновременно, при этом двигаясь во всех мыслимых и немыслимых направлениях с мыслимыми и немыслимыми скоростями… Не буду тут говорить о довольно сложной классификации частиц (ох, сколько же их наоткрывали!), скажу только одно, что существуют собственно частицы и частицы-переносчики взаимодействий. К примеру, фотон – переносчик электромагнитного взаимодействия, а гипотетический гравитон – гравитационного…  Припомните из школьного курса физики интерференцию светового пучка, пропущенного через две щели, что и является доказательством того, что фотон и частица и волна одновременно. Так вот даже один, единственный электрон, испущенный из источника, умудряется-таки проскользнуть в обе щелки ОДНОВРЕМЕННО и нарисовать нам ту же интерфереционную картинку из светлых и темных полос. Парадокс! Ну чем ни фантастика? Но эти факты, получившие экспериментальное подтверждение, требуют от нас совершенно иного взгляда на окружающий мир, взгляда отличного от наших устоявшихся интуитивных представлений о нем. Сложно всю эту, с нашей точки зрения, парадоксальность уложить в нашей бедной головушке и отказаться от очевидности, погружаясь в абстракции. Тем не менее, нам придется сделать-таки над собой такое усилие, да неуж-то впервой?! Ведь когда-то было совершенно очевидно, что земля плоская и покоится на четырех слонах или китах… А какой-то ненормальный Джордано Бруно всё пытался доказать, что она круглая и вертится… Вот так и с новаторскими идеями в современной физике и космологии. Но не всё тут гладко с музыкальной теорией струн, поскольку их существует аж пять различных, которые от безвыходности положения предлагается объединить в одну единую М-теорию или теорию ВСЕГО. И всё так путано (клубок)… Тем не менее, теория суперструн позволяет-таки объединить все четыре взаимодействия и пусть еще не вырисовывается общая картина, только грубыми мазками подобие нашлепка, но это уже кое-что. Еще одна заинтересовавшая меня теория – это теория петлевой квантовой гравитации. Суть теории в том, что и пространство, и время дискретны и квантуются подобно материи и энергии. Словом существует наименьший неделимый сгусток - атом пространства и атом времени и отсутствует Эйнштейновская и Римановская неразрывность, гладкость геометрии пространства. Тут я так себе и представила пространство в виде бесконечной панцирной сетки, состоящей из множества связанных между собой ячеек, которые и передают информацию о находящемся на сетке теле, о его массе, а изгиб – провисание, деформация этой сетки и есть гравитация, только представить это всё в трехмерном 3D изображении. Разница в аналогиях существенна. Я имею ввиду аналогию Эйнштейновского искривления пространства в виде резиновой пленки и тела, её искривляющего – пленка гладкая и бесструктурная, а панцирная сетка – дискретна и состоит из отдельных связанных ячеек. Насколько прочны эти ячейки и смогут ли они выдержать любую массу? Видимо, нет, и рвутся, если масса эта превышает некую критическую. Возможно, такие объекты и есть черные дыры – микроскопические монстры с гигантской массой и плотностью (вклею тут еще одно премудрое словцо), находящиеся в состояние сингулярности, которые способны образовывать разрывы в пространстве и времени. Вот такие фантастические ужастики, граждане земляне! И всё это очень интересно и увлекательно. Очень может быть, что справедливы обе теории и истина где-то рядом… Но любые теории должны подтверждаться экспериментальными данными, чтобы иметь право на существование и дальнейшее своё развитие. Вся надежда на БАК (большой адронный коллайдер). Со следующего года БАК умолкнет, его будут готовить к новым экспериментам с более мощными энергиями, а для этого необходимо перевооружение и переоснащение. Обещают снова запустить БАК только аж в 2015 году. Однако тот экспериментальный материал, что накоплен уже сегодня, подлежит тщательной обработке и нас ожидают новости, о которых ученые пока помалкивают. Наберемся терпения и будем подождать и посмотреть… Тем, кого я сумела заинтересовать своей статьей (я старалась не быть занудной и утомительной), предлагаю посмотреть приведенные ниже видеоматериалы. Вам может показаться, что эти странные люди – физики-теоретики, несколько не в себе, и слишком уж далеки от народа, но чесслово, они не издеваются над нами, простыми смертными, а делают всё возможное (с их точки зрения), чтобы приблизить нас хоть на дюйм к разгадке величественной тайны мироздания, и им за это огромная благодарность!