МНОГОИЗМЕРНАТА ТЕОРИЯ НА СУПЕРСТРУНИТЕ. МНОГОИЗМЕРНА ИЛИ МНОГОПРОСТРАНСТВЕНА?!

 

Мнозина от нас сигурно са чували за теорията на суперструните - един от авангардните дялове на съвременната теоретична физика. Тази теория се опитва да обясни особеностите на елементарните частици, които изграждат материята (кварки, лептони и техните античастици), като ги разглежда не като точкови частици, както постъпва наложилия се днес Стандартен модел на елементарните частици, ами като струни, трептящи по специфичен начин, зависим от конкретната частица, която описват.


Една от най-ярките особености на суперструнната теория и основен инструмент за преодоляване на крещящото разминаване в момента между айнщайновите теории на относителността и квантовата механика представлява над-четиримерността при теорията на суперструните. За тези, които не са фанатици на тема физика – теориите на относителността и квантовата механика представляват двата основни стълба в днешната теоретична физика. Според суперструнната теория пространствените измерения не са само три (плюс времето – четири), а цели девет и дори десет (плюс времето – десет и дори единадесет!), съгласно последните разработки. Да, но пространствените измерения след трите, които добре познаваме, не са разгърнати, както трите, а са увити на много малки (около-планкови) дължини и затова ние не можем да ги регистрираме лесно. При това, измеренията над трите познати са увити не в някаква произволна форма, а в доста специфична група от форми, наречени форми на Калаби-Яу (по имената на двамата откриватели на този специфичен клас математически форми).

     При едно по-образно представяне, познатото триизмерно пространство може да бъде демонстрирано по следния начин:

 


Тук (на фиг.1) 0 е общата точка за трите пространствени измерения, от която точка започват координатите (лъчите) x, yи z. Всяка от тези координати представлява едно от трите пространствени измерения. Всяка идеална точка или сложно тяло (сбор от две или повече идеални точки) могат да бъдат описани пълноценно като разположение и поведение в пространството с помощта минимум на тези три координати (лъча, пространствени измерения).

При теорията на суперструните нещата придобиват (според самата теория) по-различен вид. Той е следният:

 

     Сложното цветно изображение, което е поставено между координатите x и z на фиг.2 и фиг.3, представлява една от множеството форми Калаби-Яу, която (според суперструнната теория) може да съдържа допълнителните (над три) „увити” пространствени измерения. Засега суперструнната теория не дава отговор на въпроса – коя точно от множеството форми Калаби-Яу обяснява особеностите на познатите днес елементарни частици? Всъщност, триизмерната фигура Калаби-Яу не граничи само с две, а и с трите координати x, y и z на всяка от системите от фиг.2 и фиг.3, като поне в една своя точка фигурата е свързана с точката 0 на всяка от двете системи. Всичко това става в рамките на трите познати измерения. Двумерното изображение на една от формите Калаби-Яу тук (във фиг.2 и фиг.3) не позволи по-точното представяне, което би предоставил триизмерен модел.

     В по-близък план самата форма Калаби-Яу, която се използва тук, представлява следното:

 

                                                              фиг.4

    Представената на фиг.4 или някоя друга от формите Калаби-Яу трябва да представлява (тя самата) 6 или 7 допълнителни пространствени измерения. Тези 6 или 7 допълнителни пространствени измерения, заедно с трите „разгърнати” такива, които всички ние добре познаваме, правят общият брой на пространствените измерения 9 или 10, както изискват суперструнните формули и предположения. Точно този елемент на суперструнната теория - над-четиримерността - дразни изключително много! Дразни, защото един вид овеществява измеренията (ако не всички, то поне допълнителните „увити” над познатите три) и създава усещането, че те, измеренията, представляват нещо материално, нещо реално.

     Всъщност, измеренията (едно, две, три или произволен друг по-голям брой) са невеществени, несъществуващи реално. Точно, както и енергията сама по себе си! Пространствените измерения представляват единствено опростено средство за обяснение на реалността. Математически и представни похвати, чрез които човекът си обяснява пространството и реалността такива, каквито ги познава днес. Фактическата нереалност на пространствените измерения (едно, две, три, девет, десет или произволен друг брой) се доказва от лекотата, с която могат да се обосноват и четвърто, и произволен друг по-голям брой от четири „разгърнати” пространствени измерения.

     Не е никак сложно да се представи ново, четвърто пространствено измерение, което също да произлиза от общия център, от който излизат лъчите и на останалите три познати измерения, което четвърто измерение да описва нещата по различен начин, да действа (математически, макар и излишно усложнено) съвместно с останалите три измерения и най-важното - за което четвърто измерение да не се налага да бъде увито в около-планкови дължини:

 

Тук (на фиг.5) координатата (лъчът) u представлява допълнителното, „разгърнато” четвърто пространствено измерение. Всичко останало е абсолютно идентично с фиг.1.

Дизайн :