-–убрики

 -÷итатник

ѕавел ƒмитриевич Ўмаров (1874-1950). - (0)

–аботы до эмиграции.јнализ стил€. -ч.4.  рестный ход 1898 Ќесколько работ художника...

ќ —ергее —удейкине - (0)

  —удейкин —ергей ёрьевич (1882, —анкт-ѕетербург — 1946, Ќайак, штат Ќью-…орк,...

ѕам€ти ≈лены ќбразцовой - (0)

¬ ћариинском театре пройдет вечер пам€ти ≈лены ќбразцовой ¬ ћариинском театре пройде...

Ўильдер јндрей Ќиколаевич (1861-1919). - (0)

«имние пейзажи. «имние лесные пейзажи стали настолько каноническими, что сегодн€ ручьи и п...

Ћегендарна€ балерина “амара “уманова - (0)

„ерна€ жемчужина русского балета: как эмигрантка из “ифлиса покорила Ћа —кала,  овент-√арден и √олли...

 - нопки рейтинга Ђяндекс.блогиї

 -¬сегда под рукой

 -ѕоиск по дневнику

ѕоиск сообщений в “омаовс€нка

 -ѕодписка по e-mail

 

 -—татистика

—татистика LiveInternet.ru: показано количество хитов и посетителей
—оздан: 20.04.2011
«аписей:
 омментариев:
Ќаписано: 50316

Ѕрайан √рин о суперструнах, амплитуэдре и социальном контроле

¬оскресенье, 26 январ€ 2014 г. 16:05 + в цитатник

Ѕрайан √рин рассказал «Ћенте.ру» о суперструнах, амплитуэдре и социальном контроле

¬ сент€бре 2013 года в ћоскву по приглашению ѕолитехнического музе€ приехал Ѕрайан √рин. «наменитый физик, специалист по теории струн, профессор  олумбийского университета, он известен широкой публике в первую очередь как попул€ризатор науки и автор книги «Ёлегантна€ ¬селенна€». ¬ ћоскву √рин привез мультимедийный спектакль по мотивам своей новой (на этот раз детской) книжки «»кар на краю времени». «Ћента.ру» поговорила с Ѕрайаном √рином о теории струн и недавних трудност€х, с которыми столкнулась эта теори€, а также о квантовой гравитации, амплитуэдре и социальном контроле.

«Ћента.ру»: Ѕрайан, расскажите, как вообще люди пришли к теории струн? 

Ѕрайан √рин: »стори€ теории струн отличаетс€ от обычной истории других теорий. ¬о-первых, у нее нет одного первооткрывател€. ¬ 60-е годы прошлого века один джентльмен, √абриэль ¬енециано, занималс€ изучением взаимодействи€ протонов — сейчас мы называем это сильным взаимодействием. ќказалось, что взаимодействие описываетс€ некоторой математической функцией (почему именно такой, ¬ененциано, в общем-то, не знал).  огда на эту формулу посмотрели другие физики — Ћеонард «юскинд, ’огар Ќильсен и другие, они увидели, что уравнение, которое получилось у ¬енециано, на самом деле описывает вибрирующую в некотором пространстве струну. ѕоэтому возникла иде€, что дл€ описани€ того, как взаимодействуют частицы, можно представл€ть их св€занными своего рода струнами.

ѕозже ученые обнаружили, что струнные уравнени€ довольно плохо согласуютс€ с новыми экспериментальными данными. ¬ то же врем€ подход на основе квантовой хромодинамики давал более точное согласование, поэтому от идеи струн отказались. ¬ физике если от идеи отказываютс€, то отказываютс€ обычно навсегда. ќднако тут произошло удивительное: оказалось, что если использовать идею струн в другом контексте, не как ¬ененциано — дл€ описани€, скажем, не взаимодействи€ частиц, а гравитационного взаимодействи€, то она вроде бы на первый взгл€д отлично справл€етс€ с задачей. Ѕолее того, оказалось, что «струнный» подход позвол€л объединить квантовую механику и гравитацию в единую схему работы. “о есть претендовал на звание теории всего.

Ёто произошло примерно в 1974 году. ≈ще 10 лет ушло на то, чтобы построить непротиворечивый математический аппарат этой теории, то есть чтобы уравнени€, грубо говор€, не противоречили друг другу и в определенном смысле не самоуничтожались. —делано это было силами ћайкла √рина и ƒжона Ўварца. ѕоэтому именно 1984 год можно считать временем по€влени€ теории струн на «карте» физики.

¬ —тандартной модели — теории, описывающей взаимодействие элементарных частиц, — есть параметры, которые невозможно вычислить теоретически. Ќапример, массу бозона ’иггса. ƒл€ определени€ этих параметров и приходитс€ строить ускорители, лаборатории и прочее. —кажите, какие параметры такого рода существуют в теории струн?

”дивительное свойство теории струн заключаетс€ в том, что она не содержит свободных параметров. “о есть все числа вывод€тс€ непосредственно из теории. »з-за этого может показатьс€, что теори€ струн — теори€ с самым большим, так сказать, предсказательным потенциалом за всю историю физики.

Ќо это совсем не так. “еори€ струн требует наличи€ дополнительных измерений, которые должны быть устроены довольно хитрым образом. Ќапример, они компактифицированы — то есть свернуты особым образом до достаточно малых размеров. »значально была мысль, что устройство этих измерений будет некоторым образом следовать из формул, которые у нас есть. Ќо вывести эти свойства нам пока не удалось. Ѕолее того, есть определенна€ убежденность, что и не удастс€. “о есть в каком-то смысле свободные параметры —тандартной модели превращаютс€ в свободу выбора геометрии дополнительных измерений. » эта свобода выбора может оказатьс€ фундаментальным свойством теории струн.

„то было дальше?

ѕочти с самого начала ученые воспринимали всерьез только одну версию теории струн — суперсимметричную (то есть теорию суперструн — прим. «Ћенты.ру»). ќна включала в себ€ не только идеи, заложенные в оригинальных работах 1960-1970 годов, но и позвол€ла описывать частицы материи. Ёто, конечно, усложнило уравнени€, но позволило создать теорию, котора€ не только объединила гравитацию и квантовую механику, но и добавила в эту смесь материю. ¬едь вс€ка€ разумна€ теори€ должна включать в себ€ материю.

≈сть расхожее мнение, что теорию струн невозможно проверить экспериментально. Ќапример, определить форму дополнительных измерений. Ќасколько верно это утверждение?

ќтвет на первую часть вашего вопроса довольно прост: экспериментальна€ проверка теории струн возможна. ѕросто у нас пока нет достаточно мощных ускорителей. ¬едь если столкнуть частицы с достаточно высокой энергией (планковской энергией, если быть точным, то есть пор€дка 1019гигаэлектронвольт), то картина рассеивани€ будет отличатьс€ от той, которую предсказывают существующие методы. “о есть здесь нет такого, что теорию невозможно проверить. ¬ теории — можно, просто очень сложно.

«десь может помочь астрофизика? ¬ физике элементарных частиц она, случаетс€, помогает.

 онечно, может. Ќекоторое врем€ назад, например, мы с коллегами написали работу, в которой — при определенных предположени€х (такие предположени€ нужны, чтобы можно было что-то посчитать — как уже говорилось, какие-то детали теории нам, вообще говор€, неизвестны) — оказывалось, что в реликтовом излучении должен быть своего рода «отпечаток». ≈го не нашли. я бы и рад сказать, что теори€ струн неверна, однако отсутствие предсказанного нами рисунка означает только то, что неверны наши технические предпосылки. » это снова возвращает нас к тому, что с точки зрени€ математики мы пока понимаем теорию не в полной мере и не обладаем оборудованием дл€ проверки теории без каких-либо дополнительных предположений.

«ачастую разные ученые под теорией струн могут понимать разные вещи. ¬ерно ли, что за этой вывеской скрываетс€ несколько теорий?

я прекрасно понимаю, о чем вы говорите, но € бы так не сказал. я бы сформулировал это по-другому: теори€ струн — это единый теоретический инструмент, позвол€ющий формулировать модели того, как ¬селенна€ в принципе может работать. ѕри этом какого-либо критери€ отбора модели, имеющей отношение к нашей конкретной ¬селенной, у нас нет.

≈сть иде€, что так получилось, потому что кажда€ из этих моделей в некотором смысле реальна — просто она описывает какую-то другую ¬селенную, где-то там, далеко. “ака€ вот радикальна€ интерпретаци€ наших неудач.

ѕрименительно к теории струн регул€рно вспоминают теорию янга-ћиллса (с ней св€зан один из вопросов, за решение которых ћатематический институт  лэ€ обещал миллион долларов). –асскажите, что это такое?

¬ 50-е годы прошлого века ученые обнаружили (тогда без участи€ идей из теории струн), что уравнени€ дл€ описани€ сильного и слабого взаимодействи€ в квантовой механике можно записать в особой симметричной форме. —имметрии, о которых идет речь, напоминают симметрии снежинки — если ее поворачивать на некоторый угол, то она переходит сама в себ€. “ак же и эти уравнени€ после определенного «поворота» оказывались такими же.

“акой подход оказалс€ очень удобным, и физикам удалось много чего посчитать с его помощью. —ами янг, ћиллс и их последователи смогли заложить единую (и очень из€щную с математической точки зрени€) основу дл€ —тандартной модели.
Ёту теорию вспоминают в контексте теории струн, потому что она очень естественно возникает из ее уравнений. “о есть пойди истори€ теоретической физики немного по-другому (вполне возможно, так и произошло где-нибудь на другой планете или в другой ¬селенной), теори€ янга-ћиллса была бы обычным следствием теории струн.

“о есть этот факт можно рассматривать как теоретическое (а не экспериментальное) подтверждение теории струн?

¬ некотором смысле — да. ¬ такую игру с теорией струн можно играть достаточно долго: из теории струн естественным образом вытекает теори€ янга-ћиллса, разного рода дискретные симметрии, играющие важную роль в квантовой механике. “еори€ струн также позвол€ет объ€снить, почему элементарные частицы объедин€ютс€ в семейство — например, фермионы и бозоны. “о есть многое из того, что приходилось добавл€ть в уравнени€ вручную, исход€ из экспериментальных соображений, в теории струн возникает само собой. Ёто не €вл€етс€, конечно, доказательством истинности теории, но с математической точки зрени€ означает, что теори€ включает в себ€ все, что мы знали до сих пор.

” квантовой механики есть множество интерпретаций — копенгагенска€, многомирова€, теори€ квантовой информации и прочие. ” них имеетс€ общий математический аппарат, однако они кардинально различаютс€ в описании того, что представл€ет собой реальность. ≈сть ли такие же интерпретации у теории струн?

¬о-первых (и это, конечно, тема дл€ совершенно отдельного и большого разговора, совсем не св€занного с темой нашей беседы), € бы не согласилс€ с первой частью вашего утверждени€. –азличные интерпретации квантовой механики различаютс€ не только на уровне интерпретации, но и на уровне механики, которую они используют.

“очнее, аккуратно определ€€ квантовую механику в рамках той или иной интерпретации, вы обнаружите, что эти интерпретации либо некорректно определены, либо дают разные теории. ќни могут отличатьс€ как предсказани€ми, так и в онтологическом смысле — то есть они расход€тс€ в том, что реально, а что — нет. Ќапример, копенгагенска€ интерпретаци€ не полна — она не говорит, что происходит во врем€ так называемого коллапса волновой функции, вызванного наблюдением. ћногомирова€ интерпретаци€ и теори€ де Ѕройл€-Ѕома дают различные уравнени€ дл€ описани€ квантового мира.

ѕоскольку теори€ струн использует квантовую механику, то, с одной стороны, последн€€ никак не мен€етс€. — другой стороны, если в квантовой механике есть какие-то вопросы, которые нужно интерпретировать, то они есть и в теории струн. ¬се эти многомировые и прочие вещи тут присутствуют в полной мере. —ама же теори€ при этом никаких дополнительных факторов, требующих интерпретации, не привносит. “о есть мы имеем дело с квантовомеханическими вопросами и только с ними.

— другой стороны, в теории струн есть эффект, называемый двойственностью. ≈го, если угодно, можно считать двоюродным братом вопроса интерпретации. ƒело в том, что в теории одна и та же физическа€ ситуаци€ допускает несколько математических описаний (математический интерпретаций, если угодно). ¬ некотором смысле противоположна€ истори€.

√лавное отличие двойственности в том, что это не источник споров или философских диспутов о том, как и что надо понимать, а мощный инструмент дл€ работы.



Ќапример?

–асскажу из личного опыта. Ќекоторое врем€ назад € как раз занималс€ зеркальной симметрией. ƒело в том, что, как уже говорилось выше, дополнительные измерени€ в теории струн компактифицированы — то есть свернуты особым образом, так что на первый взгл€д наш мир видитс€ четырехмерным. ќказываетс€, возможные формы дополнительных измерений, то есть то, каким образом они свернуты, существуют парами. ¬ каждой паре элементы могут отличатьс€ геометрией, топологией, но при этом дают одну и ту же физическую теорию.

“ак как физика одна и та же, то один и тот же эксперимент — скажем, рассеивание частиц — дает информацию о строении сразу двух объектов. Ѕлагодар€ зеркальной симметрии физикам удаетс€ получить информацию о математике, котора€ стоит за этими объектами.

“о есть смотрите, пусть мы знаем, что наша теори€ описывает именно нашу ¬селенную. ћы хотим предсказать результаты экспериментов по рассеиванию частиц. Ќачинаем считать — офигеть, не получаетс€, слишком сложна€ математика. “ут мы вспоминаем о зеркальной симметрии и говорим себе: «—топ! ћы же можем заменить одно пространство на другое, ведь физика, как известно, будет той же самой». ћы так поступаем, и оказываетс€, что в зеркально-симметричной ситуации тот же эксперимент описываетс€ много проще и мы все можем посчитать.

» что, есть примеры, когда эта схема работает?

 онечно! » таких примеров множество. ƒругое дело, что мы пока точно не знаем, каким параметрам соответствует именно наша ¬селенна€. ¬от в чем проблема.

ј как устроены эти симметрии, которые дают в результате два пространства?

»сходное и зеркальное пространство св€заны через подход€щий орбифолд — грубо говор€, фактор многообрази€ по дискретной группе изометрий. ј сама симметри€ — это, конечно, просто действие Z2. Ќикаких континуальных симметрий, только дискретные.

¬ы говорите очень интересные вещи о математике. Ќа первый взгл€д математические утверждени€ можно получать только с помощью самой математики. ј вы говорите, что можно что-то узнать с помощью эксперимента...

Ќу это относитс€ даже не к теории струн, а ко всей физике элементарных частиц.



“о есть пр€мо так: строгие математические утверждени€ можно получать экспериментально?

Ќе понимаю, что вас смущает. ¬от есть теори€ относительности Ёйнштейна — математическа€ теори€. ≈сли наблюдать за движени€ми космических объектов, то можно много что узнать о геодезических свойствах самой метрики, котора€ фигурирует в уравнении Ёйнштейна (в поле т€жести массивного тела объекты малой массы движутс€ по геодезическим — кривым, €вл€ющимс€ решением подход€щей системы дифференциальных уравнений — прим. «Ћенты.ру»). —трогие математические факты. “ак же и в теории элементарных частиц.

¬ы правы. ј приведите примеры, какие факты удаетс€ узнать таким образом про компактифицированные пространства?

’орошо. ≈сть важный геометрический вопрос, касающийс€ этих компактифицированных пространств — сколькими вариантами в эти пространства можно вложить сферы. –ечь здесь идет про вложение голоморфным образом — но это детали, они в данном случае не имеют значени€. ƒо вмешательства физиков математики могли ответить на этот вопрос только в случае, когда число вращени€ — то есть то, сколько раз така€ сфера обмотана вокруг себ€ самой, — достаточно мало. ќдин, два или три. ƒл€ чисел больше ничего известно не было.

¬ теории струн оказалось, что эти числа св€заны с амплитудами рассеивани€. “о есть дл€ их подсчета достаточно было провести опыт, сделать преобразование ‘урье, и первые, точно посчитанные коэффициенты в полученном р€ду давали ровно то, что было нужно. Ќужно больше коэффициентов? ѕросто проводим дополнительные эксперименты — и все.

—начала математики не поверили, конечно: мол, как так — мы бились, у нас ничего не получалось, а тут какой-то эксперимент и все? Ќо потом, погл€дев на эти числа достаточно долго, они вдохновились и придумали, как решить задачу уже дл€ произвольных чисел вращени€.

“еори€ струн не единственна€ претендует на звание теории всего. –асскажите про ее основных конкурентов.

ѕожалуй, лучше всего развита петлева€ квантова€ гравитаци€. „тобы пон€ть основную идею, нужно сделать шаг назад.
Ќеобходимо понимать, что изначально физики пытались применить к уравнени€м теории относительности стандартный подход квантовой механики, то есть проквантовать их так же, как, например, электромагнитное взаимодействие. »з этого ничего не получилось.

≈сли обратитьс€ к теории струн, то «квантованна€» (в некотором смысле) гравитаци€ там по€вл€етс€ сама собой. ќна оказываетс€ следствием фундаментальных свойств самой теории, нам не приходитс€ насильно склеивать теорию относительности и квантовую механику.

ѕетлева€ же гравитаци€ занимаетс€ именно этим, то есть пытаетс€ склеить “ќ и квантовую механику. ƒл€ этого уравнени€ Ёйнштейна переписываютс€ совсем в другом (но эквивалентном исходному, это важно) виде, в совершенно других переменных. ѕри этом оказываетс€, что в таком виде уравнени€ уже поддаютс€ квантованию, пусть и не совсем классическому. ѕолученные при этом квантовые переменные могут пониматьс€ как петли — отсюда и название. Ќасколько эти петли св€заны с нашими струнами и св€заны ли вообще (все-таки звучит похоже), мы пока не знаем.

ѕетлева€ гравитаци€, конечно, менее экзотична, чем теори€ струн. ¬ ней не требуютс€ дополнительные измерени€, не нужна суперсимметри€. “о есть их можно добавить, но сами по себе они не возникают.

“ут, однако, возникает тонкий момент — уверен, что специалисты по петлевой квантовой гравитации со мной не соглас€тс€. —мотрите, стандартна€ Ќьютонова механика получаетс€ как предел квантовой при устремлении к нулю некоторого параметра. “радиционно считаетс€, что квантование — это обратный процесс, то есть построение теории, завис€щей от параметра, котора€, при стремлении этого параметра к нулю, дает нам доквантовую теорию. “ак вот, на самом деле не очень пон€тно, получаютс€ ли из петлевой квантовой гравитации обычна€ квантова€ механика и теори€ относительности при переходе к некоторому пределу? —пециалисты по этой теории считают, что получаетс€ и никакой проблемы тут нет. » возможно, они правы, а € нет — все-таки € не разбираюсь в детал€х теории так, как они. Ќо издалека лично мне кажетс€, что там все не очень корректно.

ј есть какие-то предсказани€ петлевой гравитации, которые отличались бы от предсказаний теории струн? ∆елательно, чтобы эти предсказани€ еще и можно было проверить.

я думаю, если бы перед вами сидел специалист по петлевой квантовой гравитации, ответ был бы иным. я ни в коем случае не утверждаю, что кто-то там нечестен, просто речь идет скорее о том, что у людей есть разные воззрени€ на то, что считать предсказанием и что считать фальсифицируемостью конкретной теории.  ак бы то ни было, но € смею утверждать, что ни у кого из этих специалистов нет утверждени€ такого уровн€: если не выполнено некоторое X, то вс€ теори€ не верна. я никогда не слышал от них такого утверждени€ и думаю, они не могут его сделать. ћы, правда, тоже не можем ничего такого за€вить на данном уровне развити€ технологии — в этом смысле мы с ними в равных услови€х.

≈сть ли какие-нибудь еще теории?

«а годы их было довольно много (скажем, причинна€ динамическа€ триангул€ци€), но ни одна из них не была доведена до уровн€ теории струн или теории петлевой гравитации. ¬ частности, конечно, в вопросах внутренней непротиворечивости последних была проделана огромна€ работа, намного опередивша€ остальных конкурентов.

 онечно, теории отдельно провер€лись в экстремальных теоретических экспериментах — например, насколько хорошо та или ина€ теори€ описывает физику в окрестности, скажем, сверхмассивных черных дыр. Ёто ведь очень полезна€ работа — посмотреть на теорию в экстремальных услови€х. ƒаже если мы не можем получить нужные услови€ экспериментально, такой подход бывает очень плодотворным. Ќедавно, например, в таком теоретическом эксперименте были получены довольно интересные результаты.

“ут снова надо сделать небольшое отступление в прошлое. ¬ 70-х годах прошлого века —тивен ’окинг заинтересовалс€ вот каким вопросом: что происходит с материей, когда она падает в черную дыру? ”ченые до него сказали бы, что все пон€тно — матери€ падает, пропадает, она в черной дыре, конец. ќднако ’окинг обнаружил, что черные дыры могут излучать. Ёто означает, что как минимум часть материи, попавшей в черную дыру, попадает наружу в виде излучени€. —вое открытие ’окинг сделал, добавив в теорию относительности немного квантовой механики. ќн не объединил эти теории полностью, но объединил их в достаточной мере, чтобы делать конкретные космологические предсказани€, которые позвол€ли кое-что в этой самой космологии объ€снить.

 ак бы то ни было, возник вопрос.  вантова€ механика требует, чтобы информаци€ сохран€лась. Ёто означает, что излучение дыры должно нести информацию о том, что в нее попало. ќднако расчеты ’окинга показали, что излучение дыры имеет тепловой спектр. Ёто означает, что дыра излучает как абсолютно черное тело определенной температуры — в частности, это излучение не несет никакой информации о том, что в эту самую дыру упало. ¬озникает проблема исчезновени€ информации в черной дыре, которую сам ’окинг считал вовсе не проблемой, а просто законом природы. ћол, так устроена жизнь и информацию можно уничтожить.

ѕотом пришла теори€ струн. ¬ 90-х годах прошлого века было обнаружено так называемое AdS/CFT-соответствие — важный теоретический результат, из которого вытекало, что информаци€ внутри черной дыры не тер€етс€. » только совсем недавно, летом 2012 года, когда физики стали разбиратьс€ в тонкост€х того, что происходит с информацией в черной дыре, как она «вырываетс€» наружу, они обнаружили, что три факта о черных дырах, которые до последнего времени считались верными, на самом деле противоречат друг другу. –ечь идет о представлении горизонта событий черной дыры как гладкого региона пространства, в окрестност€х которого ничего особенного, вообще говор€, не происходит; представлении о том, что квантова€ механика унитарна (то есть, в частности, требует сохранени€ информации), а также о том, что при достаточно низких энерги€х на достаточном удалении от самой дыры применимы методы квантовой теории пол€.  ак разрешить это противоречие, пока никто не знает.

Ёто, кстати, заставл€ет уже многих ученых ставить под сомнение саму теорию струн. Ќапример, тот же Ћеонард «юскинд, которого € упоминал выше, в св€зи с этим парадоксом выдвинул гипотезу, что, мол, теори€ струн в современном понимании, возможно, не полностью квантует гравитацию. ј мы в это верили многие дес€тилети€. » это здорово, это именно то, что нужно — пусть не реальные эксперименты, а теоретические, но они заставл€ют ученых пересматривать теорию.

–асскажите, пожалуйста, поподробнее про AdS/CFT-соответствие

ѕервооткрывателем этого соответстви€ считаетс€ ’уан ћартин ћалдасена, физик из јргентины. ƒетали теории были разработаны в работах физиков из ѕринстона — јлександра ѕол€кова, —тивена √убсера, Ёдварда ”иттена, »гор€  лебанова.

ќсновной результат, который был получен, формулируетс€ так: теори€ струн в подход€щей геометрии (в подход€щей ¬селенной, если угодно) абсолютно идентична квантовой теории пол€, точнее, конкретному ее типу, известному как N=4 суперсимметрична€ квантова€ теори€ пол€ (ее еще называют N=4 суперсимметричной теорией янга-ћиллса), на совершенно другом с точки зрени€ геометрии пространстве. Ёто чем-то напоминает зеркальную симметрию, о которой мы говорили раньше, только это соответствие более кардинальное. ƒело в том, что на первый взгл€д между этими теори€ми нет вообще ничего общего, ничего, что даже отдаленно могло бы их св€зывать.

Ќо дело даже не в том, что две такие разные теории оказываютс€ одним и тем же. ѕоразительно, но суперсимметрична€ часть двойственности, то есть N=4 суперсимметрична€ теори€ янга-ћиллса — это квантова€ теори€ пол€, в которой гравитаци€ себ€ никак не про€вл€ет. ≈е просто нет в уравнени€х. ј раз нет гравитации, то, значит, нет и проблем с унитарностью — ведь они по€вл€ютс€ только в присутствии гравитации. »з этого, например, можно с уверенностью заключить, что вс€ка€ квантова€ теори€ гравитации должна быть унитарной.

я даже больше скажу — в ту половину двойственности, котора€ с гравитацией, можно вписать черную дыру. Ќо при переходе к суперсимметричной части двойственности черна€ дыра превращаетс€ просто в нагретое скопление частиц. “акой объект, конечно, унитарен. «начит, и черные дыры в теории струн должны быть унитарны и никака€ информаци€ никуда не деваетс€.

 роме таких вот теоретических построений эта двойственность где-нибудь еще используетс€?

ƒа, конечно. ќказалось, например, что если вам нужно работать с кварк-глюонной плазмой (этим, в частности, занимаютс€ физики на –ел€тивистском коллайдере т€желых ионов в Ќью-…орке), стандартные методы теории пол€ не очень помогают — математика оказываетс€ очень сложной.

ќднако если применить AdS/CFT-двойственность, то ту же проблему можно переформулировать уже в терминах теории струн — теперь мы движемс€ как бы в обратном предыдущему примеру направлении. ј в теории струн математика, как ни странно, оказываетс€ проще. “о есть эта двойственность помогает при помощи теории струн узнать что-то о частицах.

“ут, правда, надо сделать замечание. N=4 суперсимметрична€ теори€ янга-ћиллса, конечно, не €вл€етс€ той самой объедин€ющей квантовую механику и гравитацию теорией. Ќо она в некотором смысле близка к действительности — эта близость объ€сн€етс€ высокими температурами. » эта близость позвол€ет получать результаты, которые остаютс€ верны и на самом деле.

я недавно прочитал про одно интересное применение N=4 суперсимметричной теории. ¬ заметке в Quanta Magazine утверждалось, что физикам удалось обнаружить св€занный с ней замечательный объект...

ќ, вы говорите про амплитуэдр!

ƒа, про него.

  Ёто очень интересный и важный результат. ƒело в том, что может так случитьс€, что традиционные методы вычислений в квантовой теории пол€, разработанные еще самим –ичардом ‘ейнманом, не оптимальны. “очнее, даже совсем не оптимальны — вычислени€ можно делать легче и быстрее. ¬ частности, это может объ€снить, почему эти самые вычислени€ такие сложные — редко когда удаетс€ посчитать что-то с точностью выше второго-третьего пор€дков.

јвторы работы про амплитуэдр, по сути, пытаютс€ свести расчеты к вычислению объема некоторой очень сложной, красивой, многомерной фигуры.  ак вычислить объем такой фигуры? Ќужно поместить ее в подход€щую многомерную воду и посмотреть на объем, который она вытолкнет. Ќо если € разобью эту фигуру на миллион кусков, то измерить тот же объем в миллион раз сложнее — нужно померить объем каждого куска и сложить их.

¬полне может оказатьс€, что диаграммы ‘ейнмана — это и есть разбиение амплитуэдра на куски и последовательное измерение объема каждого из них. ј физики под руководством профессора физики »нститута перспективных исследований в ѕринстоне Ќима јркани-’амеда просто хот€т вычислить все вещи скопом.

¬ заключение не могу не спросить вас о вашей книге "»кар на краю времени"

ћо€ книжка, на основе которой поставлен спектакль, — дл€ детей и немного дл€ родителей. Ёто довольно сильно отличаетс€ от того, что € делал раньше. Ёто переосмысление древнегреческого мифа об »каре — мальчике, который вопреки предостережени€м своего отца подлетел слишком близко к —олнцу. ≈го крыль€, как мы помним, сделанные из перьев и воска, раста€ли (как отец и говорил), он упал и разбилс€. ¬ моей книжке у мальчика нет крыльев из воска — у него космический корабль. » летит он не к —олнцу, а к черной дыре. ќн не гибнет, но из-за эффекта замедлени€ времени после возвращени€ вы€сн€ет, что с момента старта прошло 10 тыс€ч лет.

Ќа написание этой книжки мен€ подтолкнуло вот что. —ам миф об »каре мне никогда не нравилс€. „то, по сути, говорит этот миф? ƒелай то, что тебе говор€т старшие, иначе умрешь.

  Ќу, многие детские книги об этом говор€т. ¬от, например, «„арли и шоколадна€ фабрика» утверждает, что ты не просто умрешь, а умрешь довольно непри€тной смертью

Ќадо понимать, что весь этот социальный контроль, весь посыл этой легенды в точности противоположен тому, что должен делать насто€щий ученый. ќн-то как раз должен идти против всех, не слуша€, что ему говор€т. » это путь к изменени€м — часто довольно болезненным. » именно это происходит в книжке. ћальчик не умирает, да, но он оказываетс€ в совершенно другой реальности — и это тоже довольно болезненно.

я хотел написать книжку, в которой двигателем истории была бы наука. ¬ каком-то смысле вернутьс€ к корн€м научной фантастики — к тому моменту, когда она еще была научной.

ѕосле выхода книги мы превратили ее в небольшое шоу. јмериканский композитор ‘илип √ласс написал дл€ него музыку. —н€ли небольшой фильм. ¬от все это вместе и будем показывать.

http://lenta.ru/articles/2013/10/02/strings/

–убрики:  Ќаука
ћетки:  

ѕроцитировано 1 раз
ѕонравилось: 4 пользовател€м



 

ƒобавить комментарий:
“екст комментари€: смайлики

ѕроверка орфографии: (найти ошибки)

ѕрикрепить картинку:

 ѕереводить URL в ссылку
 ѕодписатьс€ на комментарии
 ѕодписать картинку