Галина Железняк - Параллельные миры
Математически суперсимметрия объединяет глобальную калибровочную симметрию с дополнительными измерениями, а физически соответствует превращению фермиона в бозон и наоборот. Следует пояснить, что фермионами в физике называют частицы, которые имеют полуцелый спин. Все кварки и лептоны имеют спин, равный 1/2, и относятся к фермионам. К другому классу частиц относятся бозоны — частицы, которые либо вообще не имеют спина (т. е. их спин равен нулю), как, например, частица Хиггса, либо имеют целочисленный спин. К последним наряду с фотоном относятся W- и Z-бозоны (все они имеют спин 1) и гравитон (имеющий спин 2).
Принципиальные различия в физических свойствах фермионов и бозонов связаны с тем, что все переносчики взаимодействий — бозоны, тогда как кварки и лептоны являются фермионами. Поэтому бозоны принято ассоциировать с полем, а фермионы — с веществом. Разумеется, в нашем реальном мире между ними существуют кардинальные различия. Однако теоретики считают, что в начале эволюции Вселенной, в первые минуты ее рождения существовали такие огромные температуры, что бозоны и фермионы постоянно превращались друг в друга. В настоящее время такие переходы невозможны.
Оба мира, наш и суперсимметричный, параллельный (суперпараллельный), никак не взаимодействуют между собой. Для их взаимодействия необходимы общие переносчики. Например, чтобы увидеть суперпараллельный мир, наш глаз должен воспринимать фотино, которые излучает Солнце параллельного мира. Суперпартнеры фермионов нашего мира имеют спин О, и их названия образуются из названий обычных частиц с помощью приставки с-. Например, электрон и кварки со спинами S, имеют суперпартнеров с нулевым спином — сэлектрон и скварки соответственно. Суперпартнеры бозонов, имеющие спин 1/2 получили свои названия путем добавления суффикса — ин-, и окончания — о к корню названия обычной частицы. Например, суперпартнером фотона будет частица со спином 1/2 — фотино. Глюону соответствует — глюино, W-бозону — вино и Z-бозону — зино.
Таким образом, в мире суперпартнеров существует полный, исчерпывающий набор частиц и полей, аналогичных частицам и полям нашего мира. При этом, согласно принципу суперсимметрии, в суперсимметричном параллельном мире между частицами и полями сохраняются те же соотношения, что и между частицами и полями реального мира. Но следует помнить: суперпараллельный мир никак не взаимодействует с нашим, поскольку не существует никаких общих переносчиков взаимодействий. Его свойства проявляются только в скрытых от нас суперпараллельных измерениях. В определенном смысле это является дальнейшим развитием теории Калуцы о существовании дополнительных измерений.
Несмотря на то что в развитие теории суперсимметрии внесли вклад многие физики, математически безупречная формулировка этой концепции стала разрабатываться начиная лишь с 80-х годов XX века несколькими научными группами: А. Неве и Дж. Шварцем из Принстонского университета, Ю. А. Гольфандом и Е. П. Лихтманом из Физического института им. П. Н. Лебедева, Ю. Весом из Университета Карлсруэ в ФРГ и Б. Зумино из Калифорнийского университета в Беркли. Математически эта теория очень сложна и требует огромного количества вычислений. Она постоянно развивается и совершенствуется. Можно с уверенностью утверждать, что она — основа физики XXI века.
До возникновения суперсимметрии физические теории рассматривались лишь как модели, которые приближенно описывают реальность. По мере совершенствования этих моделей согласованность теории с реальностью улучшалась. Теперь же большинство физиков уверены, что суперсимметрия и есть сама реальность, что эта модель идеально согласуется с реальным миром. Ее создание впервые позволило включить в единое поле гравитацию, описание которой на языке суперсимметрии получило название супергравитация. От обычной гравитации она отличается тем, что здесь, наряду с гравитоном — обычным переносчиком гравитационного взаимодействия со спином 2, существует в суперпараллельном мире гравитино, частица со спином 3/2.
Таким образом, хотя суперпараллельный мир (параллельный мир суперсимметрии) существует в том же пространстве, что и наш, однако он никак не взаимодействует с нашим. У нас нет с ним общих переносчиков взаимодействий, которые позволяли бы обнаруживать проявление суперпараллельного мира. Это кажется удивительным, но необходимо понять, что практически любые объекты нашего мира по существу представляют собой пустоту, лишь с редкими вкраплениями элементарных частиц. Вещество даже в массивных объектах из металла и камня занимает миллиардные доли объема. Остальное — безбрежная пустыня вакуума. Настолько безбрежная, что в ней могут одновременно существовать и наш, и суперсимметричный параллельный миры. Они взаимно проникают друг в друга, занимают единый объем пространства, но никак не взаимодействуют между собой.
Мы можем посетить суперпараллельный мир, если только затратим для этого колоссальное количество энергии. Пока это неосуществимо. Однако мы можем и сейчас узнать некоторые его свойства.
Как выглядит параллельный мир? Теория суперсимметрии утверждает, что частицы-двойники параллельного мира значительно массивнее частиц мира нашего. Однако все взаимодействия в параллельном мире эквивалентны нашим. Так же светит Солнце, плещут волны и птицы летают в облаках суперпараллельной планеты. Подобно нашему миру, в суперпараллельном сохраняются фундаментальные соотношения и константы. Все безразмерные соотношения при переходе в параллельный мир остаются неизменными. В этом и заключается, собственно говоря, суперсимметрия.
Отсюда, зная примерно массы и спины частиц параллельного мира, можно вычислить остальные его параметры. Согласно расчетам теоретиков, масса протонов в параллельном мире примерно в 200 раз, электрический заряд в 6 раз, а максимальная скорость взаимодействия в 14 раз больше, чем в нашем.
Мир параллельных планет и галактик значительно разреженней нашего мира. Суперсимметричный параллельный мир во всем похож на наш, но абсолютные значения масс его частиц, энергий и скоростей значительно больше, чем в нашем мире. Поэтому когда мы сможем преодолеть энергетический барьер и перейти в параллельный мир, то будем путешествовать в нем в 14 раз быстрее, чем в нашем.
Хотелось бы, однако, предостеречь от смешивания понятий параллельный мир и мир античастиц. Античастицы реально существуют в нашем мире. Они обнаруживаются детекторами при возникновении в ходе физических реакций. Уже исследованы не только элементарные античастицы, но и целые атомы, собранные из них. В суперпараллельном же мире также существуют свои суперпараллельные античастицы, которые все включены в теорию суперсимметрии.
Итак, чтобы познать новый неизведанный мир, не обязательно лететь к далеким звездным системам. В суперсимметричный параллельный мир можно будет попадать, как говорится, не сходя с места. Для этого только нужно с помощью мощных энергетических установок стимулировать превращение объекта нашего мира в вещество суперпараллельного мира, т. е. осуществить операцию суперсимметрии.
Разумеется, никто не может гарантировать, что экспедиция из нашего мира попадет в параллельном мире сразу в комфортные условия, подобные, например, тем, которые существуют у нас в субтропиках. Поэтому необходимо вначале осуществить беспилотное зондирование параллельного мира и определить оптимальные пункты входа в него.
Возможно, вначале зонд попадет в пустое космическое пространство или в раскаленную плазму Солнца параллельного мира. А может быть, экспедиция землян попадет в цивилизованный, но враждебный мир и мы сами, в свою очередь, подвергнемся нашествию его обитателей.
В этом случае экспедиции в суперсимметричный параллельный мир обогатят наши военные знания и дадут мощный толчок развитию военных технологий. Станет возможным невидимое проникновение в глубь обороны противника, возникновение летящих «ниоткуда» боеголовок и исчезновение в «никуда» боевых кораблей. Ни одна страна нашего мира не будет застрахована от внезапных сокрушительных нападений через пространство суперсимметричного мира.
Также можно будет использовать пространство параллельного мира для ускорения путешествий в нашем мире. Для этого придется проникать в пространство суперсимметричного параллельного мира и путешествовать там с огромными скоростями, а затем выходить в заданной точке нашего мира. Максимальная абсолютная скорость взаимодействия в суперпараллельном мире во много раз больше, чем в нашем. Поэтому реальная скорость перемещения в нашем мире в несколько раз будет превышать скорость света.
Эта интереснейшая теория суперсимметрии постоянно развивается и совершенствуется. Она родилась в недрах академической науки, но теперь с ее помощью становятся былью самые невероятные фантазии и предположения о суперпараллельном мире. И недалеко то время, когда первые путешественники проникнут в супер-параллельный мир, начнут его изучать и использовать его богатства. Пожалуй, это событие будет даже грандиозней открытия в свое время Америки.
