Вот, например, мы говорили о том, откуда в Стандартной Модели берётся скал
ярное поле Хиггса, оно, вроде бы, неестественное. Так вот оказывается, что
если у нас в многомерной теории есть только калибровочное поле, то в 4-х-ме
рной теории, к которой приводит размерная редукция, сразу же появятся ск
алярные поля. То есть не нужно в 4-х-мерной теории эти скаляры закладывать
руками, они сами спустятся из дополнительных измерений. То есть замечате
льные вроде бы результаты. Потом сразу же появились какие-то ограничени
я на соотношения между константами связи. То есть это было очень вдохнов
ляюще, и люди сразу же стали пытаться строить модели таким образом.
Но вот здесь появилась такая проблема. Если мы предполагаем, что дополни
тельные измерения компактифицированы гравитацией, то их размер должен
быть планковским. И оказывается, что при интерпретации такой теории в те
рминах 4-х-мерных полей, возникают так называемые башни полей Калуцы-Кле
йна, которые состоят из безмассовых частиц плюс возбуждения с массами, п
ропорциональными обратному размеру пространства дополнительных изме
рений. То есть если у нас размер дополнительных измерений Ц это планков
ская длина, то, соответственно, обратный размер Ц это планковская масса,
и такие частицы совершенно невозможно наблюдать.
Э.Б. Они экстремально тяжёлые.
И.В. Да, это 10^-5 грамма, то есть это уже частица, которая каким-то о
бразом проявлялась бы макроскопически. Так вот, проблема была такая: либ
о рассматривать только сектор так называемых безмассовых полей, либо ну
жно было отбрасывать массивные поля. И вот оказалось, что на этом пути тож
е не удаётся построить хорошую теорию, которая воспроизводила бы Cтандар
тную Модель, но каким-то образом выходила за её рамки.
Новый шаг был сделан в 1983-м году. В 1983-м году Рубаков и Шапошников написали ра
боту, в которой они показали, что дополнительные измерения могут быть не
наблюдаемыми не только в том случае, когда они очень малые, а и в том случа
е, когда существует какой-то механизм удержания полей Стандартной Модел
и (то есть тех частиц, из которых состоим мы, из которых состоит обычное ве
щество) на некотором 4-х-мерном подмногообразии Ц такие подмногообрази
я получили название мембран. И в этом случае дополнительные измерения мо
гут иметь любые размеры, могут быть даже бесконечными. Но эта замечатель
ная гипотеза тоже в течение длительного времени оставалась как-то невос
требованной.
И вот буквально в последние годы 20-го века и тысячелетия вдруг появилась
работа трех авторов, Аркани Хамед, Димопулус и Двали, которые обратили вн
имание на то, что если поля Стандартной Модели локализованы на мембране,
а дополнительные измерения компактны и имеют достаточно большой разме
р (они писали даже о субмиллиметровых дополнительных измерениях), то в эт
ом случае гравитационное взаимодействие во всём многомерном пространс
тве может стать сравнимым по силе с остальными взаимодействиями. И слабо
сть этого взаимодействия в нашем мире объясняется только тем, что мы жив
ём на этой мембране, и никак не можем с неё выйти в дополнительные измерен
ия. В нашем измерении гравитация слабая, а в дополнительных измерениях э
та гравитация сильная. И оказалось, что хотя мы непосредственно не можем
почувствовать эту сильную гравитацию в макроскопических опытах, но при
высоких энергиях эта сильная гравитация может проявляться в процессах
столкновения элементарных частиц на коллайдерах. Могут быть различные
процессы…
Э.Б. Дело в том, что если только гравитационные взаимодействи
я могут распространяться вне мембраны, то тогда эти дополнительные изме
рения, хотя они и компактные, могут быть достаточно большими, и тогда обра
тный радиус будет очень маленьким. И поэтому на нашей мембране появляетс
я вот это возбуждение, башня, о которой я говорил, с очень маленьким рассто
янием между уровнями. И в этом случае, если у нас есть коллайдер ТэВных эне
ргий, то может рождаться большое количество таких состояний. И это когер
ентное усиление могло бы приводить к видимым эффектам.
Это выглядело бы как процессы с нарушением энергии, например, когда испу
скается в каком-то процессе такая башня гравитационных взаимодействий
в одну сторону, а в другую сторону скажем, струя, о которой я говорил, или ле
птон, а на эксперименте это выглядело бы как лептон в одну сторону, и ничег
о другого. И целый ряд других предсказаний. Но, к сожалению, у этого так наз
ываемого АДД-сценария есть целый ряд своих собственных недостатков. Мож
ет быть, у нас сейчас уже очень немного времени, чтобы…
И.В. Тем не менее, я думаю, можно сказать, что основная проблема
в том, что в этом сценарии мембрана предполагалась безмассовой, у неё нет
плотности энергии, это безмассовый объект, поэтому в соответствии с зако
нами специальной теории относительности он должен двигаться со скорос
тью света. И тогда это плохая система отсчёта, потому что мембрана не имее
т системы покоя. Таким образом, этот объект должен быть массивным, чтобы и
меть систему покоя, но в таком случае он должен иметь собственное гравит
ационное поле, а в этой модели гравитационным полем пренебрегалось Ц во
т такое противоречие возникало. И это противоречие замечательно было ра
зрешено в новой модели, которая появилась годом позже, в 1999 году, это так на
зываемая модель Рэндалл-Сундрума. В этой модели также предполагается, ч
то поля Стандартной Модели локализованы на мембранах…
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86