Израильский физик нашел выход из "болота" теории струн
Израильский физик-теоретик из Университета Бен-Гуриона предложил модель теории струн, способную примирить теорию с космологической инфляцией и темной энергией.
Работа опубликована в журнале The European Physical Journal C.
Теория струн долгое время считалась лучшей кандидатурой на роль фундаментального описания Вселенной, где элементарные частицы и силы представляют собой вибрации крошечных энергетических струн. Но в начале XXI века выяснилось, что большинство решений уравнений струнной теории не соответствуют наблюдаемой реальности. Особенно большие трудности связаны с объяснением темной энергии, которая, как считается, ускоряет расширение Вселенной, и космологической инфляцией (быстрое расширение ранней Вселенной).
В начале 2000-х стало ясно, что уравнения струнной теории допускают не одну, а порядка 10^500 возможных "вселенных", каждая со своими частицами и силами. Это множество "вселенных" получило название "ландшафт струнной теории". Но вскоре было показано, что этот ландшафт, который и сам по себе огромен, еще и окружен "болотом" – правдоподобными квантовыми теориями поля, которые несовместимы с рабочей теорией квантовой гравитации.
Чтобы отличить "ландшафт" от "болота", были предложены специальные ограничения. Но возникла новая проблема: если стандартные струнные теории удовлетворяют этим ограничениям, они не могут объяснить инфляцию и темную энергию.
Физик-теоретик Эдуардо Гендельман из Университета Бен-Гуриона в новой работе показал, что подмножество струнных моделей, где натяжение струн не фиксировано, а возникает динамически, может стать выходом из этой дилеммы.
В обычных моделях натяжение струны – постоянная величина, заданная из некоторых общих соображений. В моделях Гендельмана натяжение возникает и определяется в ходе эволюции струн.
В моделях Гендельмана ограничения "болота" существенно ослабевают, потому что они связаны с масштабом Планка – минимально возможным размером во Вселенной, а планковский масштаб в свою очередь, зависит от натяжения струн. Если натяжение становится динамическим и может расти, то и масштаб Планка увеличивается, и ограничения становятся несущественными. Динамическое натяжение делает струнную теорию Гендельмана "дружественной" и к инфляции, и к темной энергии, что открывает путь к описанию реальной Вселенной.