МОСКВА, 23 декабря. /ТАСС/. Исследователи из России разработали новый математический подход на базе одного из подвидов гармоничных суперпространств, который ускорит разработку новых разновидностей теории струн и приблизит человечество к формулировке непротиворечивой и универсальной теории квантовой гравитации. Об этом сообщил Центр научной коммуникации МФТИ.
«Недостаток знаний о том, как гравитация ведет себя при экстремально высоких энергиях, где начинают действовать квантовые законы, является одним из крупнейших пробелов в нашем понимании природы первых стадий эволюции Вселенной и конечных стадий эволюции черных дыр. Единственным подходом к изучению квантовой гравитации пока остаются теоретические исследования», — говорится в сообщении.
Большой шаг к решению этих проблем сделала группа физиков-теоретиков из МФТИ, Томского государственного университета и Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ) в Дубне под руководством профессора ТГУ Иосифа Бухбиндера. Они заложили основы нового подхода к изучению гравитации на квантовом уровне, для чего ученые применили созданный ими математический инструмент, так называемое N=2 гармоническое суперпространство.
Как отмечают Бухбиндер и его коллеги, одной из главных проблем современной теоретической физики является то, что квантовая механика и теория относительности Эйнштейна несовместимы друг с другом. При этом и та, и другая теория были неоднократно подтверждены в ходе сотен и тысяч астрофизических наблюдений и наземных экспериментов в самых разных условиях, что вынуждает ученых искать новые теоретические описания мироздания.
Одним из самых популярных подходов такого рода является теория струн и различные ее вариации. Они допускают существование не четырех, а сразу десяти или даже большего числа измерений пространства, а также предполагают, что частицы представляют собой не точечные объекты, а одномерные протяженные структуры — струны. Благодаря опытам на коллайдерах и наблюдениям за черными дырами число совместимых с наблюдениями подвидов теории струн и связанной с ней теории суперсимметрии недавно сильно снизилось.
Это усиливает интерес к принципиально новым подходам в этой области теоретической физики. Российские физики-теоретики надеются, что предложенный ими подход удовлетворит этот спрос и даст ученым новые инструменты для более корректного описания свойств двух ключевых классов частиц — бозонов и фермионов, упростит многие аспекты теории струн и теории суперсимметрии. В пользу этого говорят проведенные Бухбиндером и его коллегами расчеты, подтвердившие возможность использования гармонических суперпространств для решения большого числа классов этих задач.