М-теория и 11-е измерение

Сама идея параллельных вселенных когда-то рассматривалась учены-
ми с изрядной долей подозрения и считалась областью деятельности
мистиков, шарлатанов и больших оригиналов. Каждый ученый, осме-
ливавшийся работать в области изучения параллельных вселенных,
подвергался насмешкам, даже рисковал своей карьерой, поскольку
вплоть до сегодняшнего дня не существует экспериментального под-
тверждения существования параллельных вселенных.

Но в последнее время произошел серьезный прорыв в исследо-
ваниях, и теперь лучшие умы планеты интенсивно работают именно
в этом направлении. Причиной столь внезапного поворота стало

появление новой струнной теории и ее последней версии, М-теории,
которая не только сулит раскрыть природу Мультивселенной, но
также обещает возможность воочию «увидеть Божий замысел», как
когда-то красноречиво выразился Эйнштейн. Если теория окажет-
ся верной, то это будет главным достижением науки за последние
2000 лет, с тех самых пор, как древние греки начали поиски единой
связной и целостной теории Вселенной.

Количество опубликованных работ в области струнной теории,
М-теории, впечатляет — они исчисляются десятками тысяч. Этой
теме были посвящены сотни международных конференций. В каждом
университете мира либо есть группа, занимающаяся разработкой
струнной теории, либо делаются отчаянные попытки ее изучения.
Хотя теорию и не проверить при помощи наших несовершенных со-
временных приборов, она вызвала живейший интерес математиков,
физиков-теоретиков и даже экспериментаторов, которые надеются
протестировать периферию Вселенной (конечно, в будущем) при по-
мощи тонких детекторов гравитационных волн открытого космоса и
мощных ускорителей частиц.

В конечном счете эта теория, возможно, ответит на вопрос,
который волновал космологов с тех самых пор, как впервые была
высказана идея Большого Взрыва: а что произошло после Большого
Взрыва?

Для решения такой задачи нам потребуется весь потенциал на-
ших знаний в области физики, анализ всех физических открытий,
накопленных за века исследований. Иными словами, нам нужна
«теория всего», единая теория всех физических сил, действующих
во Вселенной. Эйнштейн потратил последние тридцать лет своей
жизни, пытаясь создать эту теорию, но ему это не удалось.

На сегодняшний день главной (и, собственно, единственной)
теорией, которая может объяснить все многообразие сил, организу-
ющих Вселенную, является струнная теория, особенно ее последнее
воплощение — М-теория. («М» означает «мембрана», но может
также означать «загадка» (от англ. mystery — тайна, загадка, голово-
ломка), «магия» и даже «мать». Хотя, по существу, струнная теория
и М-теория идентичны, М-теория представляет собой более зага-
дочную и значительно более сложную структуру, объединяющую
различные «струнные теории».)

Еще древнегреческие философы предполагали, что все во
Вселенной может состоять из крошечных частиц, называемых атома-
ми. Сегодня же, используя мощные ускорители заряженных частиц,
мы можем расщепить атом на электроны и ядро, которые, в свою оче-
редь, могут быть расщеплены на еще более мелкие субатомные части-
цы. Но вместо открытия стройной и простой системы ученые стали
свидетелями угнетающего факта: из ускорителей вылетают сотни
субатомных частиц со странными названиями, такими, как нейтрино,
кварки, мезоны, лептоны, адроны, глюоны, бозоны и прочие. Трудно
поверить, что природа на уровне выстраивания фундамента смогла
создать целые джунгли странных атомных частиц, среди которых
можно просто заблудиться.

В основе струнной теории и М-теории лежит идея о том, что
удивительное разнообразие субатомных частиц, составляющих
Вселенную, подобно нотам, по которым можно сыграть мелодию на
скрипичной струне, или на мембране, натянутой, скажем, как кожа
барабана. (Это не совсем обычные струны и мембраны; они суще-
ствуют в десяти- и одиннадцатимерном гиперпространстве.)

Традиционно физики рассматривали электроны как бесконечно
малые точечные частицы. Это означало, что им приходилось вводить
свою точку для каждой из обнаруженных субатомных частиц, что
очень сбивало с толку. Но струнная теория говорит, что, если бы
у нас был супермикроскоп, который позволял бы заглянуть вглубь
электрона, мы бы увидели, что это никакая не точечная частица, а
крошечная вибрирующая струна. Она лишь кажется нам точечной
частицей, поскольку наши приборы слишком несовершенны.

Эта струна вибрирует с различной частотой и различным ре-
зонансом. Если бы мы задели струну, то частота ее вибраций из-
менилась бы и она превратилась бы в другую субатомную частицу,
например в кварк. Тронь ее опять, и она превращается в нейтрино.
Таким образом, мы можем объяснить «метель» субатомных частиц
различными по высоте звуками вибрирующей струны. И теперь мы
можем считать сотни субатомных частиц, наблюдаемых в лаборато-
рии, одним объектом — струной.

В такой терминологии законы физики, тщательно обоснованные
тысячелетними экспериментами, являются не чем иным, как зако-
нами гармонии, которые справедливы для струн и мембран. Законы

химии — это мелодии, которые можно сыграть на этих струнах.
Вся Вселенная представляет из себя божественную симфонию
для «струнного оркестра». А «Замысел Божий», о котором столь
красноречиво говорил Эйнштейн, — это космическая музыка, ре-
зонирующая сквозь гиперпространство. (Возникает вопрос: если
Вселенная — это симфония для струнного оркестра, то кто ее автор?
Я вернусь к этому вопросу в главе 12.)