Параллельный мир суперсимметрии

Существование параллельного мира всегда было связано с тем, верит ли человек в параллельный мир или нет. Но материальных доказательств никто предъявить не мог. Однако в последние годы положение начало кардинально меняться. Академическая наука постепенно приходит к выводу о том, что невозможно объяснить и понять реальный окружающий нас мир без признания существования параллельного ему невидимого мира.

По мнению Виктора Новикова, экспедиции в параллельный мир дадут мощный толчок развитию военных технологий, а при истощении природных запасов планеты человечество сможет уйти в параллельный мир и там продолжать развитие. В. Новиков — изобретатель и исследователь, область научных интересов которого — генерация и трансформация энергии в различных природных структурах. Выдвигая свою гипотезу о параллельных мирах, он предлагает вспомнить историю физики.

В 20-е годы прошлого века научный мир буквально потрясли классические работы известного физика Теодора Калуцы. Люди узнали о существовании многочисленных и невидимых измерений, которые проявляются в трехмерном пространстве в виде четырех фундаментальных типов сил: электромагнитных, гравитационных, сильных и слабых. Эти силы ответственны за поведение любых форм вещества — от субатомных частиц до галактик — и являются лишь различными проявлениями единого силового поля. Например, согласно Калуце, электромагнитные взаимодействия представляют собой пульсации гравитационного скалярного поля, действующего в невидимом нами пятом, дополнительном, измерении.

Разумеется, наука всегда стремилась выявить родство и взаимосвязь различных сил в природе. Исторически первой попыткой создания единой теории поля были уравнения Максвелла, составленные им в 50-х годах XIX века. Эти уравнения объединили электрические и магнитные силы в единую теорию электромагнитных взаимодействий. Важным свойством этой теории является наличие в ней калибровочной симметрии.

Например, если электрический заряд движется в электрическом поле, то затрачиваемая им энергия зависит только от разности потенциалов между конечной и начальной точками его движения. При этом если к системе приложить дополнительное постоянное напряжение, то энергия, затрачиваемая на перемещение электрического заряда в поле, все равно не изменится. Любая симметрия является отражением какого-либо закона сохранения. При калибровочной симметрии происходит калибровка, т. е. изменения масштаба, однако при этом сохраняются все пропорции и соотношения между различными элементами системы.

Эта симметрия, известная также под названием калибровочная инвариантность, была обнаружена очень давно — еще во времена первых исследований электромагнитных явлений. Однако вначале ей не придавали большого значения. Но после работ немецкого физика Генриха Вейля, которого в шутку называют крестным отцом симметрии, интерес к ней пробудился. А после успехов в создании теории объединенного электрослабого взаимодействия и квантовой хромодинамики — теории сильного взаимодействия — среди специалистов возникло твердое убеждение, что калибровочная инвариантность и есть основной динамический принцип при создании единой теории поля.

Сравнительно недавно существовала лишь одна калибровочная теория — квантовая электродинамика. Объединение в 1967 году слабого и электромагнитного взаимодействия (теория Глешоу — Вайнберга — Салама) привело к тому, что рассматриваемая ранее изолированно некалибровочная теория слабого взаимодействия оказалась лишь частью целого — калибровочной теории слабого взаимодействия.

В 70-х годах была создана калибровочная теория сильного ядерного взаимодействия на базе объединения теории кварков М. Гелмана и Г. Цвейга с калибровочными уравнениями Ч. Янга и Ф. Милса. В 1954 году работающие в США физики Ч. Янг и Ф. Миллс создали новый тип уравнений, описывающих безмассовые поля на основе калибровочного принципа. Но поскольку единственной в те времена известной безмассовой частицей — переносчиком взаимодействия — был фотон (основная частица электромагнитного взаимодействия), то уравнения Янга — Миллса посчитали физико-математической экзотикой.

Однако позже оказалось, что теория Янга — Миллса составляет основу интерпретации взаимодействия кварков. По аналогии с квантовой электродинамикой она получила название квантовой хромодинамики. Замена электро- на хромо- объясняется тем, что кварки (как и любые сильно взаимодействующие внутри нуклонов частицы) обладают цветовым (chromo) зарядом, подобно тому, как электроны и протоны характеризуются электрическим зарядом.

С появлением квантовой хромодинамики возникли реальные предпосылки для создания единой теории калибровочных полей электрослабых и сильных взаимодействий. В 1973 году Шелдон Гленшоу и Говард Джоржи представили первую подобную теорию Великого объединения (ТВО).

Итак, квантовая электродинамика, теория элект-рослабого взаимодействия, квантовая хромодинамика и ТВО базируются на принципе калибровочной инвариантности. Именно поэтому калибровочная симметрия является базисом будущей единой теории всех взаимодействий, включая и гравитационное.

Второй основой единой теории является многомерность взаимодействий. Хотя идея многомерности и была введена Калуцей в научную практику еще в 1921 году, о ней основательно забыли. Ее исключительно эффективная реставрация произошла лишь через полстолетия, в середине 70-х годов, после появления теории суперсимметрии — теории, которая объединила все существующие взаимодействия в природе, включая гравитацию.

Теория суперсимметрии — это последнее достижение, венчающее долгий поиск единства в физике. Единства не только различных силовых полей, но и вещества. Она дает исчерпывающие ответы на очень непростые вопросы, например: как объединить все четыре фундаментальных взаимодействия в едином силовом поле; как объяснить существование всех фундаментальных частиц; как устроен параллельный мир, каковы его свойства и взаимоотношения с нашим миром.

Все фундаментальные взаимодействия и частицы объединяются в этой теории на базе использования всеобъемлющей калибровочной симметрии — суперсимметрии. Причем фундаментальные частицы описываются суперсимметрией и поэтому необходимы для ее поддержания. Все частицы «реального» мира имеют суперпартнеров, отличающихся от них собственными моментами количества движения — спинами (разница составляет 1/2). Вместе они представляют суперсимметричный мир, состоящий из обычного мира обычных частиц и мира, параллельного нашему, «реальному», миру. Слово реальный взято в кавычки, поскольку и параллельный мир частиц-суперпартне-ров так же реален (хотя и невидим), как и мир обычных частиц.

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.