Что нас ждет | Суперсимметрия против Мультивселенной

Статьи

Сегодня мы разберемся о чем идет речь когда разговор заходит о суперсимметрии, что имеют ввиду хайповые статьи когда пишут про Мультивселенную и причем тут вообще бозон Хиггса и его масса.

Для начала кратко опишем первые два понятия. Спойлер для специалистов: я специально не трогаю варианты когда получается одно в другом, сейчас это не важно.

Речь пойдет о довольно известной концепции суперсимметрии. Что это значит, я объясню через минуту. Суперсимметрия и теория мультивселенной связаны с поиском того, что придет после стандартной модели. Именно в этом отношении она стала знаменитой.

Так что же такое суперсимметрия?

Я уже писал о том, что существуют два совершенно разных типа частиц, о которых мы знаем: бозоны и фермионы. Оба типа имеют очень четкие характеристики. Любая известная нам частица принадлежит к одному из этих двух типов. Например, знаменитый Хиггс — бозон, а электрон — фермион.

Что нас ждет | Суперсимметрия против Мультивселенной

Возникает вопрос, действительно ли эти две категории отличаются друг от друга, или это просто две стороны одной монеты. Суперсимметрия — это то, что вы получите, если попытаетесь реализовать последний вариант. Суперсимметрия — или сокращенно SUSY(СЮЗИ по нашему) — вводит связь между бозонами и фермионами. Следствием СЮЗИ является то, что для каждого бозона существует фермионный партнер, а для каждого фермиона — бозонный партнер.

Но причина, по которой мы интересуемся СЮЗИ, совсем другая.

СЮЗИ накладывает жесткие ограничения на то, какие частицы входят в теорию и она делает еще больше. Она также ограничивает способ, которым эти частицы могут взаимодействовать.

И именно эта теория представляет для нас интерес. Наличие таких очень жестких ограничений приводит к очень предопределенному поведению. Многие вещи фиксированы. Таким образом, вычисления становятся более простыми.

Что нас ждет | Суперсимметрия против Мультивселенной

А что по поводу Мультивселенной?

А тут начинается настоящий ад в понятиях. Во-первых единой теории не существует. Их минимум 4. Во-вторых это набор базовых допущений. Вселенные изолированы или нет, законы физики одинаковые/разные, общая или отдельная временная линия, можно ли вообще математически ее описать или это все не имеет смысла. Так себе наука получается, правда? В итоге мы получаем то, что Мультивселенная не является научной гипотезой. Она предполагает, что существует множество вселенных. Их нельзя наблюдать. В каждой из них действуют свои законы физики, значительно отличающиеся от наших. В концептуальном виде теория Мультивселенной не может быть проверена. По этой причине большинство теоретиков физики утверждают, что Мультивселенная не принадлежит к числу наук(есть отдельные исключения о них позже).

Вы можете спросить, а зачем нам вот это все вообще надо? Дело в том, что наша Стандартная модель имеет множество серьезных недостатков. Она не объясняет гравитацию (как одну из четырех сил). В ней полностью отсутствует темная материя и очень сильно перевешивает темная энергия.

А причем тут вообще бозон Хиггса и его масса?

Что нас ждет | Суперсимметрия против Мультивселенной

А это как раз один из способов проверки теорий. В каждой из них массу Хиггса можно посчитать математически, а потом посмотреть совпадет ли это с тем, что мы получим в результате измерений на БАКе.

Основные теоретики СЮЗИ математически рассчитали массу бозона Хиггса примерно 115 ГэВ. Их оппоненты из теории Мультивселенной в 140 ГэВ(не будем говорить как они это делали, пусть будет).

И в итоге все пошло не по плану — измеренная масса оказалась 125-126 ГэВ. Вот так в один момент мы лишились замечательной теории суперсиметрии, которая была очень удобной и легкой. Ну и одновременно сомнительные теории мультивселенной тоже рассыпались.

Что будем делать делать дальше?

Как бы это странно не звучало, но будем развивать теорию Мультивселенной дальше. СЮЗИ потерпела полное поражение, а вот Мультивселенная из-за недостаточной сформулированности еще имеет право на существование если ее получится конкретизировать. А пока у нас еще остается безумно сложная, но гибкая теория струн и М-теория. Поговорим о них позже. А пока вы будете видеть в заголовках статей “шок-сенсация-Мультивселенная”, то заранее будете знать, что в 99.9% там написана ерунда и только в 0.1% научный прорыв мирового масштаба.

Научный метод — это самокорректирующийся механизм. Со временем почти все, что я написал — устареет. Тем не менее, это все еще будет служить справедливым представлением того, о чем были дебаты СЮЗИ против Мультивселенной в наше время.

Оцените статью
Маяк Науки
Добавить комментарий

пятнадцать − четырнадцать =