Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Минасян Л.А. -> "Единая теория поля: Философский анализ современных проблем физики элементарных частиц и космологии. Опыт синергетнческого осмысления" -> 36

Единая теория поля: Философский анализ современных проблем физики элементарных частиц и космологии. Опыт синергетнческого осмысления - Минасян Л.А.

Минасян Л.А. Единая теория поля: Философский анализ современных проблем физики элементарных частиц и космологии. Опыт синергетнческого осмысления — M.: КомКнига, 2005. — 176 c.
ISBN 5-4S4-G0179-X
Скачать (прямая ссылка): edinayateorpolya2005.pdf
Предыдущая << 1 .. 30 31 32 33 34 35 < 36 > 37 38 39 40 41 42 .. 83 >> Следующая

Очевидно, что в реальном мире суперсимметрия является нарушенной. Возможно, речь должна идти о спонтанном характере ее нарушения. Если в природе реализуется именно этот вариант нарушения суперсимметрии, то возникновение масс у частиц также описывается механизмом Хиттса. К сожалению, пока не существует удовлетворительной спонтанно нарушенной суперсимметрии.
Достоинством суперсимметрии является то, что она ставит вопрос об объединении внутренних симметрии с геометрическими. Если симметрии различных моделей взаимодействия элементарных частиц имеют вид прямого произведения групп внутренних симметрии на группу Пуанкаре, то в рамках суперсимметрии делается попытка нахождения групп симметрии, в которой внутренние симметрии встраивались бы в пространственные, а геометрия пространства-времени диктовала бы динамику теории. На этом пути предполагается объединение всех четырех типов взаимодействий единым суперполем (что включает в себя создание квантовой теории гравитации и определение единой константы Великого объединения), ^го, по существу, проблема i-еометризации физики, где старая философская проблема о взаимоотношении материи и пространства-времени оказывается на более высоком, содержательном витке познания. Это вновь привлекло внимание физиков к работам Т. Калупа и О. Клейна, сделавшими первые шаги в этом направлении.
Как уже отмечаюсь, первые попытки создания единой теории поля, объединяющей гравитацию и электромагнетизм, были предприняты Г, Венлем. Эти попытки основывались на поисках единого геометрического подхода в описании обоих типов взаимодействий в рамках четырехмерного пространства-времени. Это стремление в дальнейшем было развито
80
Глава 2
Теодором Калуга, предположившим, что объединения возможно добиться, распространив локальную Пуанкаре-инвариантность на пятимерное пространство-время. Так, расширенное пятимерное пространство-время может рассматриваться как общее ковариантпое 4-мерное пространство с локальной U(I) инвариантностью {электродинамикой) в этом же 4-мерном пространсгве-временя [J87J. В теории Калуца рассматривался пятимер-ньтй гшлнндрнческий мир с пятым пространственно подобным измерением, Калуца получил свои результаты для случая слабых полей и малых скоростей, В 1926 голу О. Клейн устранил эти ограничения, показав, что унификация не связана со слабыми полями и малыми скоростями [188], Таким образом, была сформулирована теория, получившая название теории Калупа—Клейна, основное содержание которой состоит в геометризации внутренних симметрии. Пятое измерение здесь компактифицируется и проявляется электромагнитным полем со своей симметрией. Мы не замечаем пятое измерение как пространственное, ибо оно свернуто, компактифицировано до очень малых масштабов, размеры которых много меньше размеров ядра и других исследуемых в физике структур. По оценкам Клейна, периметр пятого измерения достигает 10^2 см. В 1924 году де Витт получил, что возможно допущение более одного дополнительного измерения. Однако сама по себе последовательная геометризация всех внутренних симметрии согласно идее Калуца—Клейна была невозможна до возникновения суперсимметричных теорий как раз по той причине, что из метрики удавалось получить только бозонные поля, в то время как окружающее нас вещество состоит из фермионов. Но в теории суперсимет-рии ферми- и бозе-частицы рассматриваются как равноправные, объеди-нешше в единые супермультнплеты. Именно в супере и ммегричных теориях идея Калуца—Клейна особенно привлекательна. Калибровочные поля приобретают здесь конкретное содержание: рассматриваются как геометрические симметрии, связанные с дополнительными измерениями пространства-времени. Иными словами, калибровочные теории проявляют себя здесь как следствия многомерной общей теории относительностн.
Современный вариант теории Калуца—Клейна постулирует Вселенную с 11-ю измерениями (максимальная размерность пространства-времени, при которой может быть построена супергравитация, равна П). В случае Вселенной с 11-ю измерениями предполагается, что семь из них компактифицированы до очень малых масштабов. Подобный подход приводит к новому взгляду на структуру пространства-времени. Мечтой А. Эйнштейна, вспоминает Дж. Уилер, являлась возможность «объяснить все явления физического мира как проявления пустого искривленного пространства» [139. С. 20]. Глубокая мысль о геометрическом происхождении динамики сохраняет свою силу в теориях, опирающихся на идею Калуга—Клейна. Общая теория относительности определяет геометрию про странства-време-
На пути построения единой теории поля
81
f ни, решая вопрос, в основном, о его метрике. При этом в стороне оставался вопрос о топологии пространства-времени. Уравнения поля в ОТО не дают каких-либо предсказаний относительно глобальной топологии. Сам по себе локальный характер полевых уравнений в ОТО предполагает возможность различных видов локальных топологий, Компактификация же, тем более нескольких измерений, усиливает этот аспект, ибо может быть произведена лишь различными способами, реализующими топологии. Причем набор возмояшых топологий многообразен. Топология и метрика компактных «внутренних пространств» определяется состоянием вакуума. Одна из cell новных идей в теориях Калуца—Клейна — это механизм спонтанной ком-I пактификапии. Суть ее состоит в следующем: в J-мерном пространстве-л времени рассматриваются уравнения, описывающие гравитационное поле, возможно, взаимодействующие с полями материн. Имеется решение специ-
Предыдущая << 1 .. 30 31 32 33 34 35 < 36 > 37 38 39 40 41 42 .. 83 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed