Израильский физик Эдуардо Гэндельман из Университета Бен-Гуриона представил новую интерпретацию теории струн, которая может вывести её из нынешнего состояния застоя. Его работа была опубликована в журнале The European Physical Journal C (EPJC).
Долгое время теория струн считалась наиболее перспективной кандидатурой на «теорию всего» — модель, объясняющую элементарные частицы и природные силы как колебания микроскопических энергетических «струн». Однако с начала 2000-х выяснилось, что большинство решений, предлагаемых теорией струн, не соответствует наблюдаемой Вселенной. Особенно сложно теории удавалось объяснять две ключевые проблемы: ускоренное расширение Вселенной, известное как тёмная энергия, и разработку работоспособной теории квантовой гравитации.
Проблема заключается в том, что теория струн предсказывает не одну Вселенную, а около 10 в степени 500 возможных вариантов, каждый из которых обладает различными наборами частиц и сил. Это множество называется «ландшафтом» теории струн. Однако за пределами этого «ландшафта» существует «болото» — бесконечное количество математически возможных, но физически нереализуемых моделей. Большинство версий теории струн, которые могли бы отражать нашу реальность, почему-то оказываются именно в этом болоте.
Для различения работоспособных и неработающих моделей учёные ввели так называемые ограничения «болота» (swampland constraints). Тем не менее оказалось, что если строго следовать этим ограничениям, то наша Вселенная, со своей тёмной энергией и ранней инфляцией, оказывается в «болоте», а не в «ландшафте».
В своём новом исследовании Гэндельман предложил изменить ключевой параметр теории — натяжение струн, которое обычно задаётся как постоянная величина. Он предложил модель, в которой натяжение струн возникает динамически, в зависимости от их поведения.
Эта переменная натяжения связана с планковской шкалой — минимальным масштабом в природе. Большинство условий теории сформулированы на этой шкале. Если натяжение и планковская шкала становятся изменяемыми, то и ограничения ослабляются.
«Когда натяжение струн и планковская шкала увеличиваются, ограничения ослабевают, что позволяет теории стать более совместимой с реальностью», — объяснил Гэндельман.
Если выводы Гэндельмана подтвердятся, это может подтвердить жизнеспособность теории струн как модели нашей Вселенной. Его подход содействует объяснению как ранней инфляции, так и тёмной энергии, делая теорию совместимой с наблюдениями без нарушения основных принципов науки.
Ранее в Японии были разработаны транзисторы нового поколения.