# Брайан Китинг о теории струн: «Почему физикам мало трех измерений?»

Источник: https://www.youtube.com/watch?v=H21O-tMYaNI
Канал: Brian Keating
Опубликовано: 01.05.2024

---

Астрофизик Брайан Китинг в беседе с Джулианом Дори обсуждает фундаментальные основы физики, стремление ученых к созданию «Теории всего» и математическую необходимость существования множества измерений, скрытых от человеческого глаза.

## 🌌 От четырех сил к единому уравнению
[[JUMP:0:00]]

Современная физика базируется на четырех фундаментальных взаимодействиях, которые ученые пытаются объединить в одну стройную систему [0:00]. Брайан Китинг напоминает, что когда-то электричество и магнетизм считались разными силами, но теперь они объединены в электромагнетизм.

Основные силы природы сегодня:

*   **Электромагнетизм:** ответственен за свет и связь между частицами.
*   **Слабое ядерное взаимодействие:** отвечает за радиоактивный распад (например, распад нейтрона на протон, электрон и нейтрино) [0:12].
*   **Сильное ядерное взаимодействие:** сила, удерживающая протоны вместе в ядре атома (например, в гелии), преодолевая их электростатическое отталкивание [0:24].
*   **Гравитация:** наиболее знакомая нам сила, с которой мы боремся в спортзале, но самая сложная для математического объединения с остальными [1:13].

Китинг отмечает, что в 1960-х и 70-х годах физики Шелдон Глэшоу (ставший прототипом главного героя сериала «Детство Шелдона»), Стивен Вайнберг и Абдус Салам объединили слабое взаимодействие с электромагнитным, создав теорию электрослабого взаимодействия [1:30]. Теперь ученые стремятся к «Великому объединению» (GUT), где сильное взаимодействие сольется с электрослабым, и к финальной цели — «Теории всего» (TOE), которая включит в себя гравитацию [2:09]. 

По мнению Китинга, многие физики, включая Митио Каку, одержимы поиском уравнения длиной в один дюйм, которое позволило бы «познать разум Бога» [3:04]. Однако Китинг иронизирует, что ученые пытаются построить верхние этажи «Теории всего», не разобравшись до конца с «фундаментом» — Великим объединением [2:36].

## 🧵 Струны и лишние измерения: почему нам не хватает 3D
[[JUMP:4:37]]

Обсуждая теорию струн, участники беседы затрагивают фигуру Эдварда Виттена, которого Китинг называет «Волан-де-Мортом» современной физики из-за его колоссального авторитета [4:49]. Виттен — единственный физик, получивший Филдсовскую премию (высшую награду в математике), именно за свои работы по квантовой физике и топологии [10:07].

По словам Китинга, теория струн возникла как способ примирить квантовую механику (мир атомов) с общей теорией относительности (мир гравитации) [5:16]. Однако в нашем обычном трехмерном пространстве (плюс время) математически невозможно совместить все частицы и силы — им просто «не хватает места» или степеней свободы [5:43].

Ключевые факты о мерности пространства:

1.  **Первые версии теории струн** требовали наличия 26 измерений [5:03].
2.  **Эдвард Виттен** нашел способ математически сократить это число до 11 (или 10) измерений, что сделало теорию более «удобоваримой» [9:27].
3.  **Компактификация:** лишние измерения не видны нам, потому что они либо бесконечно велики, либо (что более вероятно) свернуты до невероятно малых размеров — порядка 10 в минус 30-й степени сантиметров [9:15].

Китинг приводит аналогию с чувствами животных: пчелы и птицы способны видеть поляризацию света, которую не воспринимает человеческий глаз [7:27]. Добавление нового сенсора (или измерения) кардинально меняет картину мира, точно так же дополнительные математические измерения позволяют силам природы «уживаться» в одном уравнении [8:21].

## ⏳ Возраст Вселенной: 13, 26 или бесконечность миллиардов лет?
[[JUMP:10:21]]

В завершение беседы Китинг касается недавней научной полемики о возрасте Вселенной. Летом 2023 года исследование Раджендры Гупты из Оттавского университета вызвало резонанс в СМИ, утверждая, что Вселенной может быть 26 миллиардов лет, а не 13,8 [10:35].

Аргументы за пересмотр возраста:

*   Гупта полагает, что Вселенная должна быть старше, чтобы объяснить существование галактик, которые выглядят «слишком старыми» для своих лет [10:48].
*   Если смотреть в глубокий космос, мы смотрим в прошлое: свет от объектов на расстоянии 3 футов доходит до нас за 3 наносекунды, а свет от далеких галактик идет миллиарды лет [11:13].

Китинг подчеркивает, что хотя расчеты Гупты не содержат грубых ошибок, это лишь одна из моделей [11:52]. Существуют и более радикальные мнения, например, физик Эрик Лернер утверждает, что Вселенная бесконечно стара [12:18]. Китинг характеризует это как настоящую научную дискуссию, требующую дальнейших доказательств.