PhilosofFine

Большинство физиков верят в то, что Стандартная Модель является лишь основанием, первым шагом к построению «полной» физической теории. Некоторые из них полагают, что возможна унификация слабого и сильного взаимодействий (внутри Стандартной Модели) в рамках единой Теории Великого Объединения (Grand Unified Theory). Однако, на наш взгляд, в настоящий момент говорить об этом преждевременно.

Другой достаточно многообещающий вариант - это предположение, что «завершенная» версия Стандартной Модели будет включать представление о суперсимметрии. Суперсимметрия - это симметрия, которая свяжет бозоны и фермионы. Поскольку все, условно говоря, материальные частицы - это фермионы, а все частицы-переносчики - это бозоны, то предполагаемая суперсимметрия объединит «материю» и «поле». В теории с суперсимметрией бозоны и фермионы будут образовывать пары частиц одинаковой массы. Те частицы, о которых говорит Стандартная Модель, не обладают этим свойством, таким образом, суперсимметрия, если, конечно, она существует, должна быть нарушена спонтанно. Несмотря на это, идея суперсимметрии является чрезвычайно интересной, многие верят в то, что однажды она будет открыта.

Кроме указанных вариантов построения «расширенной» Стандартной Модели (что может произойти, а может и не произойти), достаточно очевидным является тот факт, что «внесение» гравитации в Стандартную Модель не простой шаг. Гравитация обязана быть включенной, независимо от успешности попыток унификации физических взаимодействий, поскольку мы претендуем на построение единой «завершенной» теории. В частности, важность внесения гравитации в единую модель физических взаимодействий подчеркивается тем, что гравитационные эффекты, например, играют решающую роль в космологических моделях ранней Вселенной, хотя в настоящий момент все еще достаточно сложно оценить вклад сил гравитации на уровне микромира.

Построение теории квантовой гравитации - одна из основных проблем, сдерживающих развитие современной физики. Стандартная Модель - это квантованная теория, однако общая теория относительности Эйнштейна - теория гравитационного взаимодействия - является классической. В настоящее время построение теории, которая сочетала бы классические и квантовые свойства, представляется очень сложным, если не невозможным. Все попытки квантования гравитации, известные в настоящий момент, наталкиваются на ряд существенных трудностей: теория квантовой гравитации пока не предсказала ни одного эффекта, регистрация которого помогла бы сделать выбор в ее пользу, не преодолела проблему сингулярности. Ни в том, ни в другом случае мы не можем утверждать, что «уже приблизились» к пониманию природы гравитации. В частности, мы даже можем попытаться свыкнуться с мыслью о двойственном характере описания природы, что фактически и происходит сейчас (на макроуровне - ОТО, на микроуровне - Стандартная Модель). Однако теория квантовой гравитации просто необходима для описания, например, ранней «горячей» Вселенной или ряда эффектов, предсказанных в рамках теории черных дыр. Говорить о Теории Великого Объединения можно будет только после того, как будет построена квантовая теория гравитации и будет достигнут необходимый уровень «унификации» представлений о всех известных фундаментальных физических взаимодействиях.

Теория струн как теория объединения

Теория струн является прекрасной платформой для объединения формализмов всех четырех фундаментальных физических взаимодействий. Она по праву считается одним из прототипов окончательной Теории Всего. В рамках теории струн унификация фундаментальных взаимодействий не вызывает сомнений в силу применения одного, общего для всех геометрического формализма. Естественно, теория струн - это квантованная теория, включающая квантованную теорию гравитации. Речь идет о том, что объединения электрослабого и сильного взаимодействий достаточно, для того чтобы сформулировать убедительную квантовую теорию гравитации в рамках теории струн. Причем перед лицом очевидных проблем эмпирического обнаружения квантовых эффектов гравитации струнная теория квантовой гравитации предоставляет возможность проверки предсказаний о «поведении» других взаимодействий!