Хотя Пол Таунсенд и не смог ответить на большую часть заданных мной вопросов, окончательно в правильности этой идеи меня убеди- ла сила еще одной симметрии. М-теория не только обладает самым большим набором симметрии, известным физике, у нее есть и еще один козырь в рукаве: дуальность, которая дает М-теории сверхъ- естественную способность вместить пять теорий суперструн в одну теорию. Рассмотрим электричество и магнетизм, которые подчиняются уравнениям Максвелла. Было давно замечено, что если мы поменяем местами электрическое поле и магнитное, то уравнения останутся почти неизменными. Эта симметрия станет полной, если мы добавим монополи (единичные магнитные полюса) в уравнения Максвелла. Пересмотренные уравнения Максвелла останутся совершенно не- изменными, если мы поменяем электрическое поле с магнитным и заменим электрический заряд е на обратный магнитный заряду. Это означает, что электричество (если электрический заряд мал) в точ-
ности эквивалентно магнетизму (если магнитный заряд велик). Эта эквивалентность называется дуальностью. В прошлом эту дуальность считали не более чем научной дико- винкой, предметом салонных разговоров, поскольку вплоть до сегод- няшнего дня никто не видел монополя. Однако физики посчитали примечательным тот факт, что в уравнениях Максвелла содержалась скрытая симметрия, которой природа, по всей видимости, не пользу- ется (во всяком случае, в нашем секторе Вселенной). Подобным образом и пять струнных теорий дуальны по отно- шению друг к другу. Рассмотрим струнную теорию типа I и гетеро- тическую струнную теорию SO(32). Обычно эти две теории даже не выглядят похожими. Теория типа I основана на разомкнутых и замкнутых струнах, которые могут взаимодействовать пятью раз- личными способами, при этом результатом взаимодействия являет- ся расщепление и соединение струн. С другой стороны, струнная теория SO(32) имеет дело только с замкнутыми струнами, которые взаимодействуют только одним способом — подвергаются митозу (подобно клеткам). Струнная теория типа I определяется исключи- тельно для десятимерного пространства, в то время как в струнной теории SO(32) имеется один набор вибраций, определенный в два- дцатишестимерном пространстве. Сложно найти теории, которые были бы в большей степени не похожи друг на друга. Однако, как и в электромагнетизме, эти две теории обладают мощной дуальностью: если увеличить силу взаи- модействий, то струны типа I будто по волшебству превращаются в гетеротические струны типа SO(32). (Этот результат настолько неожиданный, что, когда я впервые увидел его, я в изумлении покачал головой. В физике редко находятся две теории, которые кажутся со- вершенно разными во всех отношениях, в то время как доказывается, что они математически эквивалентны.)
Ви переглядаєте статтю (реферат): «Дуальность» з дисципліни «Загальна астрономія»
