https://subscribe.ru/group/klub-lyubitelej-kosmosa/14488166/

 

Космические струны - спекулятивная космологическая теория

 

Теория струн была создана как попытка объединить общую теорию относительности (ОТО) и квантовую механику (КМ).

ОТО строилась на постулатах, а КМ создавалась как эмпирическая наука – на базе наблюдений, фактов и экспериментов.

Поскольку для развития космологии требуются сведения и по общей теории относительности и по квантовой механике, встал вопрос об их объединении в единую теорию. Задача эта не решена до настоящего времени. Причина неразрешимости задачи заключается в том, что в КМ время абсолютное, а в ОТО время относительное. В квантовой механике все параметры системы (энергия, импульс, спин, координаты, скорости и т. п.) должны быть взяты в один и тот же момент. Эти параметры, так или иначе, связаны с  движением. Но в ОТО при движении  время, одновременное для одного наблюдателя, становится не одновременным для другого.

Первой попыткой объединения КМ и ОТО  в единую теорию было создание так называемой теории струн. В квантовой механике элементарными объектами считались частицы, то есть точечные объекты. В попытке преодолеть противоречие между определённым временем в КМ и относительным временем  ОТО,  было решено элементарными объектами считать не точечные частицы, а линейные объекты – струны. Причём, струна – фундаментальный объект, который ни из чего более мелкого не состоит. Струны могут быть замкнутыми и незамкнутыми. Струны  могут  колебаться с разными частотами, начиная с некоторой низшей, основной, частоты. Энергия струны определяется частотой её колебания. Зарождение этой теории относится к 1968 году. Очень скоро выяснилось, что теория струн внутренне противоречива. На пути преодоления внутренних противоречий теории стали наращивать размерности струн. Постулировали, что элементарный объект  не линейный (струна), а двумерный (мембрана). К сожалению, внутренние противоречия остались. Затем объект стал трёхмерным, четырёхмерным
и т. д.  В настоящее время дошли до объектов размерности 10. Естественно, что, как это уже было опробовано при разработке КМ, сначала придумывался математический формализм, а потом с невероятными ухищрениями этому формализму подыскивался физический смысл. А так как при размерности большей трёх, проводить аналогии  с реальным миром стало невозможно,  то все якобы найденные физические смыслы опять же объясняются через математические формализмы. Увы! Все разрабатываемые с неимоверным трудом теории неизменно оказывались внутренне противоречивыми. Вот что говорит по этому поводу один из разработчиков теории струн (Брайан Грин «Элегантная вселенная»):

«…при объединении уравнений общей теории относительности и квантовой механики начинаются тряска, грохот и шипение пара как в перегретом котле. Если выражаться менее образно, несчастливый союз этих двух теорий может приводить к появлению бессмысленных ответов на корректно поставленные физические вопросы».

 

Поскольку, начиная с размерности два, элементарные объекты теории перестали походить на струны, их стали называть «суперструны». Как мы видели, теорию суперструн преследуют неудачи вплоть до размерности 10.  Но не всё ещё потеряно. Математика допускает существование объектов бесконечной размерности.  Значит, работы хватит всем и надолго.

Замечание. Теория струн относится к спекулятивным теориям. Теория называется спекулятивной, если она не проверяема в принципе. Ни в момент её создания, ни когда-либо в  будущем. Авторы спекулятивных теорий могут даже предложить принципиальную схему для проверки своей теории. Но по одному меткому замечанию, для проверки такой теории на опыте либо нужно построить установку размером с галактику, либо проводить эксперимент протяженностью в миллиарды лет.