Юный техник 1994-09, страница 15
витоны должны изменить геометрию времени-пространства, а это, в свою очередь, влияет на их собственное поведение. Такое самосогласующееся свойство тяготения отличает его от других сил и делает невозможным «укротить» гравитацию. Чтобы как-то связать концы с концами, Аштекар в середине 80-х годов начал поиски «невозмущенной» квантовой теории гравитации. Для этого он перепробовал несколько математических функций и в конце концов решил, что ему поможет описать нечто, никем еще не виданное и даже мало кем представляемое более-менее ясно, некая переменная Сена (названная так по имени физика, который изобрел ее для характеристики процессов, происходящих в мире электронов в физике твердого тела). При этом оказалось, что переменная, предназначенная для одной теории, оказалась пригодной и для другой. (В науке иной раз так бывает. Скажем, уравнения, разработанные судостроителями, потом оказались полезны и авиационным конструкторам.) Так или иначе, переменная Сена, по мнению Аштекара, «расщепляет пространство-время, которое в теории Эйнштейна является единым четырехмерным континуумом, на две отдельные сущности, подверженные квантовой неопределенности аналогично координате и импульсу в традиционной квантовой механике». Конечно, непосвященному человеку весьма трудно что-либо понять в таком описании. Поэтому давайте не будем особо усугубляться в теоретические дебри, а попробуем остановиться на следующем выводе. Измененные с помощью переменной Сена уравнения Эйнштейна стали походить на те, которыми пользуются в квантовой теории электромагнетизма. Что в данном случае как раз и требовалось. В 1985 году Аштекар опубликовал свои рассуждения, и они привлекли внимание многих ученых. Его коллеги (Т. Джекобсон из Мэриленда, К. Ро- велли из Питтсбурга и J1. Смолин из Сиракуз) установили, что новая формулировка действительно может дать точные решения для некоторых про-квантованных гравитационных состояний. Более того, использовав еще одну математическую теорию — теорию узлов, исследователи показали, что каждое из квантовых состояний может рассматриваться как отдельный узел, самой простой формой которого является петля. А если попытаться представить эти петли графически, то оказывается, что они весьма смахивают на силовые линии электрического поля. Пытаясь еще более наглядно представить, что же получилось, исследователи пришли к выводу, что узлы и петли пространства могут быть переплетенными примерно так же, как кольца в кольчуге. Причем петли соединены столь прочно, что отдельные звенья уже невозможно различить на расстоянии, превышающем 10"35 м. Чтобы вы могли себе хоть как-то представить размеры, скажем, что эта величина в сравнении с атомом столь же мала, как атом в сравнении с Солнечной системой! Конечно, все это никак нельзя представить себе «человеку с улицы». Даже сами теоретики иной раз с трудом понимают друг друга. И вот, чтобы хоть как-то облегчить общение, Ли Смолин придумал... сплести некий аналог петлевого пространства с помощью колец для дверных ключей. Получилось и красиво, и наглядно. «У нас нет каких-либо далеко идущих честолюбивых замыслов — например, получить совершенную и единую теорию природы,— говорит Смолин.— Наша идея заключается в создании квантомеханической теории гравитации. И если она получится хотя бы такой наглядной и удобной для пользования, как вот эта модель, мы будем довольны...» Публикацию по иностранным источникам подготовил С. СЛАВИН 13 |
