"С.Хокинг. Черные дыры и молодые вселенные " - читать интересную книгу автора

электроны состоят из кварков, удерживаемых вместе связями с энергией порядка
10^9 эВ. И свидетельством того, как далеко мы зашли в теоретической физике,
стали гигантские машины и куча денег на эксперименты, результаты которых мы
предсказать не можем.
Исходя из прошлого опыта, можно было бы предположить, что существует
бесконечная последовательность структурных уровней со все более и более
высокой энергией. В самом деле, такой взгляд на бесконечную регрессию ящиков
в ящиках был официальной догмой в Китае при Банде Четырех. Однако похоже,
что гравитация должна обеспечить какой-то предел, но только в очень малом
масштабе расстояний, порядка 10^-33 см, или при очень высокой энергии -
порядка 10^28 эВ. При масштабах меньше этого можно ожидать, что
пространство-время перестанет вести себя как континуум и из-за квантовых
флюктуаций гравитационного поля превратится в пенообразную структуру.
Существует очень большая неисследованная область между нашим нынешним
экспериментальным пределом примерно в 10^10 эВ и гравитационным ограничением
в 10^28 эВ. Предположение, которое делают "великие обобщенные теории", а
именно что в таком огромном интервале существует только один или два
структурных уровня, может показаться наивным. Однако есть почва для
оптимизма. В данный момент, по крайней мере, представляется, что гравитацию
можно обобщить с другими физическими взаимодействиями только в какую-либо
теорию "супергравитации". Оказалось, что число таких теорий конечно. В
частности, самая большая из них - так называемая расширенная супергравитация
с N = 8. Она содержит в себе один гравитон, семь частиц со спином 3/2,
названных гравитоносами, двадцать восемь частиц со спином 1, пятьдесят шесть
частиц со спином 1/2 и семьдесят частиц со спином 0. Как ни велики эти
цифры, они не так огромны, чтобы мы не смогли объяснить все частицы,
которые, похоже, наблюдаем в сильных и слабых взаимодействиях. Например,
теория с N = 8 имеет двадцать восемь частиц со спином 1. Их достаточно,
чтобы объяснить глюоны, несущие сильные взаимодействия, и две частицы из
четырех, несущих слабые взаимодействия, но не оставшиеся две. Поэтому
придется поверить, что многие или большинство из наблюдаемых частиц, такие
как глюоны или кварки, в действительности не элементарные частицы, как
кажется в настоящий момент, а связанные состояния фундаментальных частиц
теории с N = 8. Если спроецировать нынешние экономические тенденции на
будущее, не верится, что мы получим достаточно мощные ускорители, способные
в обозримом будущем или вообще когда-либо прозондировать эти составные
структуры. Тем не менее тот факт, что эти связанные состояния возникают из
четкой теории с N = 8, позволяет нам сделать множество предположений,
которые можно проверить на энергиях, доступных уже сейчас или в ближайшем
будущем. Низкоэнергетические предсказания данной теории так хорошо
согласуются с наблюдениями, что эта теория сейчас в целом принята, хотя мы
еще не достигли энергии, при которой можно делать обобщение.
В описывающей Вселенную теории должно быть что-то очень четкое. Почему
эта теория должна войти в жизнь, в то время как остальные теории существуют
лишь в умах их изобретателей? Теория супергравитации с N = 8 имеет несколько
заявлений, выделяющих ее из остальных. Похоже, она может оказаться
единственной теорией, которая: а) работает в четырех измерениях, б)
охватывает гравитацию, в) конечна без каких-либо бесконечных вычитаний.
Я уже указал, что если нам нужна завершенная теория без всяких
параметров, третье свойство необходимо. Однако первые два трудно объяснить,