Помогает ли это в неразрешенных вопросах теории струн?
Рда, и нет. Нам удалось достичь более глубокого понимания, освободившись от некоторых выводов, которые, как стало ясно теперь, были следствиями использования теории возмущений, а не истинных принципов теории струн. Однако в настоящее время методы, позволяющие работать вне рамок теории возмущений, весьма ограничены. Открытие замечательной системы дуальных связей позволяет глубже постичь теорию струн, но многие вопросы остаются неразрешенными. Например, мы еще не знаем, как выйти за рамки приближенных уравнений для определения значения константы связи струны. Как обсуждалось выше, эти уравнения слишком грубые, чтобы из них можно было извлечь хоть какую-то полезную информацию. Нет у нас и существенных продвижений по вопросам о том, почему протяженных пространственных измерений именно три или каким должен быть точный вид многообразия для свернутых измерений. Для ответа на эти вопросы нужны более отточенные инструменты исследований вне рамок теории возмущений, чем те, которыми мы сегодня обладаем.
То, что действительно появилось, — это гораздо более глубокое понимание логической структуры и исследовательского диапазона теории струн. До открытий, итог которым подведен на рис. 12.11, поведение каждой теории струн в области сильной связи было полной загадкой. Как на средневековых картах, царство сильной связи было белым пятном, на которое, сообразно фантазии картографа, наносились изображения
208ВВВВВВВВВВВВ ВВВВВВВЧасть IV. Теория струн Рё структура пространства-времени
драконов и морских чудовищ. Но сейчас мы видим, что хотя путешествие в это царство может завести нас в неизведанные просторы М-теории, в конце концов мы снова выйдем в курортную зону слабой связи, где говорят на дуальном языке другой теории струн, ранее считавшейся совершенно непохожей.
Дуальность Рё Рњ-теория объединяют пять теорий струн, подталкивая Рє важному выводу. Может оказаться Рё так, что нас больше РЅРµ поджидают удивительные открытия, сравнимые СЃ описанными выше. Как только картограф обозначил РІСЃРµ точки РЅР° глобусе Земли, глобус готов, Рё география исчерпана. Рто РЅРµ означает, что разведка местности РІ Антарктиде или РЅР° необитаемых островах РІ Микронезии лишены РІСЃСЏРєРѕР№ научной или культурной ценности. Рто означает лишь, что век географических открытий подошел Рє концу. Рсвидетельством тому — отсутствие белых пятен РЅР° карте. «Теоретическая карта» РЅР° СЂРёСЃ. 12.11 имеет для теоретиков, занимающихся струнами, такое Р¶Рµ значение. РћРЅР° покрывает РІСЃРµ сферы теории, РІ которые РјРѕР¶РЅРѕ попасть, отправляясь РёР· области любой РёР· пяти формулировок струн. Рхотя нам далеко РґРѕ полного понимания неизведанной Рњ-теории, РЅР° карте нет белых пятен. Как Рё картограф, теоретик может теперь СЃРѕ сдержанным оптимизмом заявить, что весь спектр логически обоснованных теорий, вбирающих РІ себя РІСЃРµ важные открытия прошлого века — специальную Рё общую теории относительности, квантовую механику, калибровочные теории сильного, слабого Рё электромагнитного взаимодействий, суперсимметрию, дополнительные измерения Калуцы Рё Клейна, — СѓР¶Рµ нанесен РЅР° карту СЂРёСЃ. 12.11.
Задача струнного теоретика (возможно, его уже нужно называть М-теоретиком) — показать, что некая точка на теоретической карте рис. 12.11 действительно описывает нашу Вселенную. Чтобы осуществить это, нужно найти исчерпывающие и точные уравнения, решения которых позволили бы поймать эту неуловимую точку на карте, а затем добиться понимания соответствующих физических явлений, достаточного для сравнения с экспериментом. По словам Вит-тена, «понимание того, чем в действительности является М-теория, т. е. какую физику она несет в себе, повлияет на наше понимание природы не менее сильно, чем любое из главных научных потрясений прошлого»15). В этом суть программы построения объединенной теории в XXI в.