- 25,516
- 46
- 8 Ноя 2022
Новые формулы 2026 года превратили «изящную гипотезу» в чертеж реальности.
Полвека споров о теории струн снова вывели физиков к старому вопросу, но теперь разговор идёт немного иначе. Главная претензия много лет звучала одинаково: проверить такую теорию напрямую почти невозможно. Если фундаментальные струны и дополнительные измерения действительно существуют, искать их пришлось бы на масштабах, куда эксперимент пока не добирается. Сейчас внимание сместилось. Несколько недавних работ показали, что ключевые формулы теории струн могут появляться не как произвольная математическая конструкция, а как почти неизбежный результат довольно общих условий.
Теория струн давно остаётся самым известным кандидатом на роль общей схемы, которая могла бы объединить все частицы, все фундаментальные взаимодействия и квантовое описание гравитации. В такой картине элементарные частицы перестают быть безразмерными точками. Их место занимают крошечные протяжённые объекты, своего рода нити энергии. Разные режимы колебаний таких нитей должны порождать разные частицы, в том числе гипотетический гравитон, квант гравитационного поля. Трудность здесь видна сразу: вся конструкция уходит на настолько малые расстояния, что прямой проверки у физиков до сих пор нет.
Проблема не сводится к одним только недоступным масштабам. Теория допускает огромное число вариантов того, как могут быть устроены скрытые измерения на сверхмалых расстояниях. От такой микроскопической геометрии зависят свойства возможной вселенной. Вместо одного ясного ответа возникает почти необъятный набор допустимых решений. При таком количестве версий трудно понять, почему наблюдаемый мир должен соответствовать какой-то одной. На рубеже двухтысячных годов положение стало ещё тяжелее после оценок, по которым число возможных конфигураций компактных измерений достигает как минимум 10^500. После этого надежды напрямую связать теорию с реальностью заметно ослабли.
Вокруг такой неопределённости и разгорелись так называемые войны струн, долгий и жёсткий спор о том, можно ли вообще считать такую конструкцию полноценной наукой. Критики вроде Сабины Хоссенфельдер и Питера Войта не раз говорили, что теория либо зашла в тупик, либо в принципе не поддаётся проверке. Но интерес к ней в физике высоких энергий не исчез. Во многих ведущих университетах теоретики по-прежнему исходят из того, что хотя бы часть струнных идей может оказаться верной. Сообщество давно разделилось на два лагеря: одни продолжают работать с этой схемой, другие считают направление бесперспективным.
<!--'start_frame_cache_Zg1Ab0'--><div class="banner-detailed"><div class="banner-detailed__shell"><div class="banner-detailed__title">Интернет умер <span>Сохраните хоть канал.</span><div class="banner-detailed__arrow"><svg viewBox="0 0 40 40" fill="none" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg"><path d="M20.5375 34.4392L22.465 31.7392C22.5739 31.5872 22.7145 31.4607 22.8772 31.3684C23.0399 31.2762 23.2207 31.2205 23.407 31.2052C23.5934 31.1898 23.7809 31.2152 23.9564 31.2796C24.132 31.344 24.2915 31.4458 24.4237 31.578L29.6025 36.758C30.0787 37.2333 30.724 37.5002 31.3969 37.5002C32.0697 37.5002 32.715 37.2333 33.1912 36.758L36.7575 33.1917C37.2328 32.7155 37.4998 32.0702 37.4998 31.3973C37.4998 30.7245 37.2328 30.0792 36.7575 29.603L31.5775 24.4242C31.4453 24.2919 31.3435 24.1325 31.2791 23.9569C31.2147 23.7814 31.1893 23.5939 31.2047 23.4075C31.22 23.2211 31.2757 23.0404 31.368 22.8777C31.4602 22.715 31.5867 22.5743 31.7387 22.4655L34.4387 20.538C34.6405 20.3939 34.7965 20.1947 34.8878 19.9641C34.9791 19.7336 35.0018 19.4816 34.9534 19.2385C34.9049 18.9953 34.7873 18.7713 34.6146 18.5934C34.442 18.4155 34.2216 18.2912 33.98 18.2355L13.5112 13.5117L18.235 33.9805C18.2907 34.2221 18.415 34.4425 18.5929 34.6151C18.7708 34.7878 18.9948 34.9054 19.238 34.9539C19.4812 35.0023 19.7331 34.9795 19.9637 34.8882C20.1942 34.7969 20.3934 34.641 20.5375 34.4392Z" fill="#FFD98C"></path><path d="M34.0751 37.6413C33.3582 38.3389 32.3973 38.7293 31.397 38.7293C30.3966 38.7293 29.4358 38.3389 28.7189 37.6413L23.4826 32.4663L21.5539 35.165C21.2699 35.5626 20.8773 35.8698 20.423 36.0497C19.9688 36.2295 19.4723 36.2744 18.9931 36.179C18.514 36.0836 18.0726 35.8518 17.7219 35.5117C17.3713 35.1715 17.1263 34.7373 17.0164 34.2613L12.2926 13.7925C12.2447 13.5858 12.2502 13.3702 12.3086 13.1662C12.367 12.9622 12.4764 12.7764 12.6264 12.6263C12.7765 12.4763 12.9623 12.3669 13.1663 12.3085C13.3703 12.2501 13.5859 12.2446 13.7926 12.2925L34.2614 17.0175C34.7374 17.1271 35.1717 17.3719 35.512 17.7225C35.8523 18.073 36.0841 18.5144 36.1795 18.9935C36.275 19.4726 36.23 19.9691 36.0501 20.4233C35.8701 20.8775 35.5628 21.27 35.1651 21.5538L32.4614 23.54L37.6414 28.7188C38.3498 29.43 38.7476 30.393 38.7476 31.3969C38.7476 32.4008 38.3498 33.3637 37.6414 34.075L34.0751 37.6413ZM35.8751 30.4863L30.6951 25.3075C30.4344 25.047 30.2336 24.7328 30.1068 24.3868C29.9799 24.0407 29.9299 23.6712 29.9604 23.3039C29.9908 22.9366 30.101 22.5804 30.2831 22.26C30.4653 21.9396 30.7151 21.6628 31.0151 21.4488L33.6989 19.4488L15.1851 15.1763L19.5001 33.7275L19.5139 33.7113L21.4414 31.0125C21.6555 30.7124 21.9325 30.4626 22.253 30.2805C22.5735 30.0983 22.9298 29.9882 23.2972 29.9577C23.6646 29.9272 24.0342 29.9772 24.3803 30.1041C24.7264 30.231 25.0407 30.4318 25.3014 30.6925L30.4864 35.875C30.728 36.1163 31.0555 36.2518 31.397 36.2518C31.7385 36.2518 32.066 36.1163 32.3076 35.875L35.8751 32.3075C36.1161 32.0657 36.2514 31.7383 36.2514 31.3969C36.2514 31.0555 36.1161 30.728 35.8751 30.4863ZM8.14636 9.385C7.98292 9.38706 7.82069 9.35675 7.66901 9.29583C7.51733 9.2349 7.37921 9.14455 7.26261 9.03L4.58011 6.3475C4.35242 6.11175 4.22643 5.796 4.22927 5.46825C4.23212 5.1405 4.36358 4.82699 4.59534 4.59523C4.8271 4.36347 5.14062 4.23201 5.46836 4.22916C5.79611 4.22631 6.11186 4.3523 6.34761 4.58L9.03012 7.2625C9.20107 7.43787 9.31674 7.65959 9.36277 7.90013C9.4088 8.14068 9.38315 8.38944 9.28901 8.61553C9.19487 8.84162 9.03639 9.03508 8.83325 9.17188C8.63011 9.30867 8.39126 9.38278 8.14636 9.385ZM17.9726 9.03C17.7362 9.26044 17.419 9.3894 17.0889 9.3894C16.7587 9.3894 16.4416 9.26044 16.2051 9.03C15.9708 8.79559 15.8391 8.47771 15.8391 8.14625C15.8391 7.8148 15.9708 7.49691 16.2051 7.2625L18.8876 4.58C19.0029 4.46061 19.1409 4.36538 19.2934 4.29987C19.4459 4.23436 19.6099 4.19988 19.7759 4.19844C19.9418 4.197 20.1064 4.22862 20.2601 4.29147C20.4137 4.35432 20.5532 4.44714 20.6706 4.56451C20.788 4.68187 20.8808 4.82144 20.9436 4.97506C21.0065 5.12868 21.0381 5.29328 21.0367 5.45925C21.0352 5.62523 21.0008 5.78925 20.9352 5.94176C20.8697 6.09426 20.7745 6.23219 20.6551 6.3475L17.9726 9.03ZM6.34761 20.655C6.11146 20.886 5.79423 21.0154 5.46386 21.0154C5.1335 21.0154 4.81627 20.886 4.58011 20.655C4.34578 20.4206 4.21413 20.1027 4.21413 19.7713C4.21413 19.4398 4.34578 19.1219 4.58011 18.8875L7.26261 16.205C7.37792 16.0856 7.51585 15.9904 7.66836 15.9249C7.82086 15.8594 7.98489 15.8249 8.15086 15.8234C8.31684 15.822 8.48144 15.8536 8.63506 15.9165C8.78868 15.9793 8.92824 16.0721 9.04561 16.1895C9.16297 16.3069 9.25579 16.4464 9.31864 16.6001C9.38149 16.7537 9.41312 16.9183 9.41168 17.0843C9.41024 17.2502 9.37575 17.4143 9.31024 17.5668C9.24473 17.7193 9.1495 17.8572 9.03012 17.9725L6.34761 20.655ZM12.6176 7.54375C12.2861 7.54375 11.9682 7.41205 11.7337 7.17763C11.4993 6.94321 11.3676 6.62527 11.3676 6.29375V2.5C11.3676 2.16848 11.4993 1.85054 11.7337 1.61612C11.9682 1.3817 12.2861 1.25 12.6176 1.25C12.9491 1.25 13.2671 1.3817 13.5015 1.61612C13.7359 1.85054 13.8676 2.16848 13.8676 2.5V6.29375C13.8676 6.62527 13.7359 6.94321 13.5015 7.17763C13.2671 7.41205 12.9491 7.54375 12.6176 7.54375ZM2.50011 11.3675H6.29387C6.62539 11.3675 6.94333 11.4992 7.17775 11.7336C7.41217 11.968 7.54387 12.286 7.54387 12.6175C7.54387 12.949 7.41217 13.267 7.17775 13.5014C6.94333 13.7358 6.62539 13.8675 6.29387 13.8675H2.50011C2.16859 13.8675 1.85065 13.7358 1.61623 13.5014C1.38181 13.267 1.25011 12.949 1.25011 12.6175C1.25011 12.286 1.38181 11.968 1.61623 11.7336C1.85065 11.4992 2.16859 11.3675 2.50011 11.3675Z" fill="#272727"></path></svg> <!--'end_frame_cache_Zg1Ab0'--> Новый всплеск интереса связан с подходом, который в физике называют бутстрапом. Сам термин в русскоязычной среде встречается, но в тексте важнее не название, а сама логика. Обычно исследователь сначала предлагает модель, потом выводит из неё предсказания и сравнивает с наблюдениями. Здесь порядок обратный: сначала задают базовые требования, которым должна подчиняться разумная физическая теория, а уже потом смотрят, какая конструкция вообще может им соответствовать. В число таких требований входят симметрии, внутренняя непротиворечивость и унитарность, то есть условие, при котором вероятности всех возможных исходов в сумме дают единицу. Если ограничения достаточно жёсткие, допустимый вариант может оказаться всего один.
Именно такой ход мысли лежит в основе недавних работ, где исследователи попытались вывести одну из старейших формул теории струн, амплитуду Венециано, не из самой теории, а из общего набора предпосылок. Амплитуда в этом случае описывает рассеяние объектов друг на друге, то есть задаёт вероятности разных исходов столкновения. Для физиков такие выражения важны не сами по себе, а как инструмент, который показывает, как фундаментальные объекты ведут себя на высоких энергиях. Если амплитуда Венециано возникает как единственное решение, разговор о теории струн меняется. Тогда спор идёт уже не столько о том, верна ли теория сама по себе, сколько о том, насколько разумны исходные условия, из которых струнная картина получается почти автоматически.
История этой формулы тянется с 1968 года, когда молодой итальянский физик Габриэле Венециано вывел её, пытаясь описать поведение адронов. Позже другие исследователи заметили, что полученное выражение выглядит так, будто адроны не точечные частицы, а колеблющиеся струны. Со временем физика пошла другим путём: выяснилось, что адроны состоят из кварков, связанных глюонами, а квантовая теория поля объясняет их свойства без обращения к фундаментальным струнам. Но сама математика никуда не исчезла. Постепенно стало ясно, что она может описывать не только адроны, но и куда более общую картину, включая кварки, глюоны, другие элементарные частицы и, возможно, квантовую гравитацию.
Долгое время теория струн держалась не на эксперименте, а на математической стройности и на редких случаях, когда вычисления вели себя слишком аккуратно, чтобы их просто отбросить. В квантовой теории поля точечные частицы могут взаимодействовать бесконечно многими способами, и такая свобода создаёт и технические, и концептуальные трудности. У струн картина устроена иначе: пути колеблющихся объектов складываются и ветвятся более упорядоченно, поэтому часть расчётов заметно упрощается. Цена за такую аккуратность оказалась высокой. Теории струн требуется не привычное четырёхмерное пространство-время, а десять измерений, поэтому физикам пришлось предположить существование шести дополнительных, компактно свёрнутых направлений в каждой точке знакомого мира.
Серьёзный всплеск интереса пришёлся на 1984 год, когда Джон Шварц и Майкл Грин показали, что теория струн убирает опасные математические несогласованности в хиральных теориях. Хиральность в физике частиц означает, что частица и её зеркальное отражение могут вести себя по-разному. Такие модели часто сталкиваются с аномалиями, то есть внутренними сбоями в математике. В теории струн потенциально проблемные члены взаимно сокращались. Для сторонников направления такой результат стал редкой демонстрацией внутренней согласованности. После этого теория струн перестала выглядеть совсем уж экзотикой и превратилась в одно из самых влиятельных направлений фундаментальной физики.
В 1990-х годах картина стала ещё сложнее. Исследователи обнаружили целую сеть дуальностей, то есть глубоких математических соответствий между разными версиями теории струн, а также между струнными и полевыми теориями в разных измерениях. Всё выглядело всё более запутанно, но одновременно появлялись очень сильные совпадения. Один из самых известных примеров относится к 1996 году, когда Эндрю Строминджер и Кумрун Вафа построили модель чёрной дыры в рамках теории струн с помощью D-бран, поверхностей, на которых заканчиваются открытые струны. Подсчёт числа возможных конфигураций дал ту же формулу для энтропии чёрной дыры, которую раньше получили Стивен Хокинг и Якоб Бекенштейн из термодинамики. Закон Бекенштейна-Хокинга долго выглядел загадкой, а теория струн предложила возможное объяснение его происхождения.
При всём впечатлении от таких совпадений теория по-прежнему оставалась почти полностью оторванной от наблюдаемой реальности. На этом фоне подход бутстрапа оказался важен не как окончательная победа сторонников струн, а как попытка заново поставить вопрос о статусе теории без прежней риторики. Один из авторов новых работ, физик Калифорнийского технологического института Клифф Ченг, прямо говорит, что вопрос о том, описывает ли теория струн реальный мир, долгое время считался почти запретным. Сейчас исследователи впервые за десятилетия снова обсуждают его всерьёз.
Одна из заметных статей вышла в августе 2025 года под названием Strings From Almost Nothing. Ченг и его коллеги ввели предположение об ультрамягкости. За термином стоит довольно понятная идея: фундаментальные объекты на очень высоких энергиях не должны всё сильнее вдавливать энергию в бесконечно малую точку. В теории струн такое поведение выглядит естественно, потому что при всё более энергичных столкновениях струны сильнее вращаются и растягиваются, а не сжимаются в математическую иглу. Авторы показали, что при ультрамягкости и ещё одном техническом условии допустимые высокоэнергетические состояния обязаны подчиняться очень жёсткому шаблону. Этому шаблону соответствуют только амплитуда Венециано и амплитуда Вирасоро-Шапиро, которая описывает рассеяние двух замкнутых струн. Вывод получился прямым: если мир устроен ультрамягко, теория струн остаётся единственным вариантом.
Возражение появилось сразу. Ультрамягкость давно известна как свойство самой теории струн, поэтому критики увидели здесь логический круг. Питер Войт назвал такой ход софистикой. Если теория струн уже содержит ультрамягкость, а потом из ультрамягкости снова выводят теорию струн, новизна результата выглядит ограниченной. Сторонники подхода отвечают иначе: ценность работы не в эффектной формуле, а в ясности исходных посылок. Если кого-то не устраивает вывод, спорить нужно не с названием теории, а с самими предположениями. В этом и состоит главный смысл такого подхода.
Более интересной многие физики считают вторую статью, опубликованную в январе 2026 года под названием String Theory From Maximal Supersymmetry . В ней Генриетта Элванг из Мичиганского университета и два соавтора начали уже не со струн, а с квантовой теории поля и получили амплитуду Венециано как единственное возможное поведение на высоких энергиях. Для сторонников работы важен именно такой поворот: старт идёт с полевой теории, без явной подстановки струнной структуры, а в пределе всё равно возникает формула, исторически связанная именно со струнами.
Главной предпосылкой здесь стала N = 4 суперсимметрия. Сама идея суперсимметрии предполагает, что частицы с разным спином, то есть с разным внутренним угловым моментом, входят в общие семейства и связаны друг с другом. Максимальная версия такой симметрии в природе не наблюдается, но теоретики охотно используют её как учебную модель. Причина проста: уравнения становятся гораздо более управляемыми, а через такую упрощённую схему иногда удаётся увидеть структуры, которые сохраняются и в менее симметричных теориях. Элванг и её соавторы показали, что если квантовая теория поля обладает такой максимальной суперсимметрией и ещё двумя техническими свойствами, то на малых расстояниях частицы обязаны вести себя как струны. Для рассеяния двух частиц амплитуда Венециано при таком наборе условий становится единственным ультрафиолетовым завершением теории.
Термин ультрафиолетовое завершение требует короткого пояснения. В физике высоких энергий так называют более фундаментальную теорию, которая начинает работать там, где привычное описание теряет надёжность. Низкоэнергетическая модель может отлично описывать лабораторные условия, но ломаться на экстремально малых расстояниях. Тогда нужен следующий уровень описания. Именно вокруг такого перехода и идёт спор: обязана ли квантовая теория поля на предельно коротких масштабах перейти в струнную картину или возможны другие варианты. Работа Элванг утверждает, что при очень сильных условиях ответ получается в пользу струн. Правда, пока речь идёт только о древесном приближении, то есть об упрощённой версии полной амплитуды, где не учитываются более редкие и сложные варианты взаимодействия.
Даже сторонники направления не спешат объявлять победу. Физик Педру Виейра, который сам участвовал в одной из ранних работ такого типа по струнной теме, считает результат красивым, но сразу оговаривает важное ограничение. Показать уникальность теории струн для максимально суперсимметричной полевой модели ещё не значит доказать то же самое для реального мира. Наша низкоэнергетическая вселенная устроена куда менее симметрично, и нужные уравнения там могут оказаться слишком сложными или вообще неразрешимыми нынешними методами. И всё же сама тенденция выглядит заметной: всё больше разных стартовых предпосылок снова приводят физиков к струноподобной картине в ультрафиолетовом пределе.
Скептики указывают и на более глубокую проблему. Работы такого типа молча предполагают, что даже на предельно высоких энергиях сохраняет смысл разговор о рассеянии отдельных квантовых объектов в плоском пространстве-времени. Такое допущение опирается на лоренц-инвариантность, то есть симметрию между наблюдателями, которые движутся равномерно. В доступных режимах природы физика к такому описанию привыкла, но при квантовой гравитации на экстремально малых масштабах сама ткань пространства-времени может перестать напоминать гладкий плоский фон. Астрид Айххорн из Гейдельбергского университета считает, что ультрафиолетовый режим квантовой гравитации может определяться настолько сильными флуктуациями геометрии, что обычные амплитуды рассеяния в плоском пространстве просто потеряют смысл. Похожий вопрос поднимает и Лейтем Бойл из Эдинбургского университета.
Авторы таких работ с этим взглядом не согласны. Грант Реммен из Нью-Йоркского университета, один из соавторов статьи про ультрамягкость, настаивает: любая полноценная теория квантовой гравитации должна уметь описывать, что происходит в плоском пространстве. Амплитуды рассеяния, по его мнению, остаются необходимой частью окончательной картины, даже если не исчерпывают её целиком. Иначе говоря, каким бы странным ни оказался фундамент мира, теория всё равно должна предсказывать исходы высокоэнергетических столкновений хотя бы как один из частных режимов.
Сам Бойл занимает более сдержанную позицию. Теория струн, по его мнению, вряд ли автоматически окажется окончательной истиной о природе, но новые результаты снова показывают, что в ней есть нечто необычное и очень устойчивое. Бойл сравнивает её с особыми математическими объектами, которые снова и снова всплывают в самых разных разделах математики и физики: мозаиками Пенроуза, четырьмя системами чисел, некоторыми группами симметрий. Когда исследователи начинают задавать вопросы в таком пространстве идей, они постоянно возвращаются к одним и тем же структурам. Такая повторяемость ещё не служит доказательством, но может намекать на то, что физика действительно нащупала нечто фундаментальное.
На этом фоне любопытно выглядит ещё одна линия рассуждений, о которой говорит Виейра. Квантовая теория поля формально описывает точечные объекты, но в ней снова и снова возникают протяжённые структуры, линии, поверхности и симметрии, действующие не в точках, а вдоль более сложных объектов. Поэтому сама мысль о том, что полное описание квантового мира нельзя свести только к точкам, уже перестала казаться экзотикой. Спор теперь идёт не столько о том, существуют ли подобные протяжённые сущности в каком-то виде, сколько о том, нужно ли называть их струнами и хватает ли нынешней математики, чтобы понять их место в устройстве природы.
Новые статьи пока не закрыли старый спор, но заметно изменили его тон. Разговор о теории струн снова идёт не в режиме веры или раздражения, а через конкретные логические связи между идеями: суперсимметрией, ультрамягкостью, квантовой теорией поля и высокоэнергетическим пределом. Для теории, которую много лет упрекали в замкнутости и бесплодности, уже сам такой сдвиг важен. Следующий этап зависит от того, удастся ли физикам расширить результаты такого подхода за пределы учебных моделей и понять, насколько близко струнная математика подходит к реальной вселенной.
Полвека споров о теории струн снова вывели физиков к старому вопросу, но теперь разговор идёт немного иначе. Главная претензия много лет звучала одинаково: проверить такую теорию напрямую почти невозможно. Если фундаментальные струны и дополнительные измерения действительно существуют, искать их пришлось бы на масштабах, куда эксперимент пока не добирается. Сейчас внимание сместилось. Несколько недавних работ показали, что ключевые формулы теории струн могут появляться не как произвольная математическая конструкция, а как почти неизбежный результат довольно общих условий.
Теория струн давно остаётся самым известным кандидатом на роль общей схемы, которая могла бы объединить все частицы, все фундаментальные взаимодействия и квантовое описание гравитации. В такой картине элементарные частицы перестают быть безразмерными точками. Их место занимают крошечные протяжённые объекты, своего рода нити энергии. Разные режимы колебаний таких нитей должны порождать разные частицы, в том числе гипотетический гравитон, квант гравитационного поля. Трудность здесь видна сразу: вся конструкция уходит на настолько малые расстояния, что прямой проверки у физиков до сих пор нет.
Проблема не сводится к одним только недоступным масштабам. Теория допускает огромное число вариантов того, как могут быть устроены скрытые измерения на сверхмалых расстояниях. От такой микроскопической геометрии зависят свойства возможной вселенной. Вместо одного ясного ответа возникает почти необъятный набор допустимых решений. При таком количестве версий трудно понять, почему наблюдаемый мир должен соответствовать какой-то одной. На рубеже двухтысячных годов положение стало ещё тяжелее после оценок, по которым число возможных конфигураций компактных измерений достигает как минимум 10^500. После этого надежды напрямую связать теорию с реальностью заметно ослабли.
Вокруг такой неопределённости и разгорелись так называемые войны струн, долгий и жёсткий спор о том, можно ли вообще считать такую конструкцию полноценной наукой. Критики вроде Сабины Хоссенфельдер и Питера Войта не раз говорили, что теория либо зашла в тупик, либо в принципе не поддаётся проверке. Но интерес к ней в физике высоких энергий не исчез. Во многих ведущих университетах теоретики по-прежнему исходят из того, что хотя бы часть струнных идей может оказаться верной. Сообщество давно разделилось на два лагеря: одни продолжают работать с этой схемой, другие считают направление бесперспективным.
<!--'start_frame_cache_Zg1Ab0'--><div class="banner-detailed"><div class="banner-detailed__shell"><div class="banner-detailed__title">Интернет умер <span>Сохраните хоть канал.</span><div class="banner-detailed__arrow"><svg viewBox="0 0 40 40" fill="none" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg"><path d="M20.5375 34.4392L22.465 31.7392C22.5739 31.5872 22.7145 31.4607 22.8772 31.3684C23.0399 31.2762 23.2207 31.2205 23.407 31.2052C23.5934 31.1898 23.7809 31.2152 23.9564 31.2796C24.132 31.344 24.2915 31.4458 24.4237 31.578L29.6025 36.758C30.0787 37.2333 30.724 37.5002 31.3969 37.5002C32.0697 37.5002 32.715 37.2333 33.1912 36.758L36.7575 33.1917C37.2328 32.7155 37.4998 32.0702 37.4998 31.3973C37.4998 30.7245 37.2328 30.0792 36.7575 29.603L31.5775 24.4242C31.4453 24.2919 31.3435 24.1325 31.2791 23.9569C31.2147 23.7814 31.1893 23.5939 31.2047 23.4075C31.22 23.2211 31.2757 23.0404 31.368 22.8777C31.4602 22.715 31.5867 22.5743 31.7387 22.4655L34.4387 20.538C34.6405 20.3939 34.7965 20.1947 34.8878 19.9641C34.9791 19.7336 35.0018 19.4816 34.9534 19.2385C34.9049 18.9953 34.7873 18.7713 34.6146 18.5934C34.442 18.4155 34.2216 18.2912 33.98 18.2355L13.5112 13.5117L18.235 33.9805C18.2907 34.2221 18.415 34.4425 18.5929 34.6151C18.7708 34.7878 18.9948 34.9054 19.238 34.9539C19.4812 35.0023 19.7331 34.9795 19.9637 34.8882C20.1942 34.7969 20.3934 34.641 20.5375 34.4392Z" fill="#FFD98C"></path><path d="M34.0751 37.6413C33.3582 38.3389 32.3973 38.7293 31.397 38.7293C30.3966 38.7293 29.4358 38.3389 28.7189 37.6413L23.4826 32.4663L21.5539 35.165C21.2699 35.5626 20.8773 35.8698 20.423 36.0497C19.9688 36.2295 19.4723 36.2744 18.9931 36.179C18.514 36.0836 18.0726 35.8518 17.7219 35.5117C17.3713 35.1715 17.1263 34.7373 17.0164 34.2613L12.2926 13.7925C12.2447 13.5858 12.2502 13.3702 12.3086 13.1662C12.367 12.9622 12.4764 12.7764 12.6264 12.6263C12.7765 12.4763 12.9623 12.3669 13.1663 12.3085C13.3703 12.2501 13.5859 12.2446 13.7926 12.2925L34.2614 17.0175C34.7374 17.1271 35.1717 17.3719 35.512 17.7225C35.8523 18.073 36.0841 18.5144 36.1795 18.9935C36.275 19.4726 36.23 19.9691 36.0501 20.4233C35.8701 20.8775 35.5628 21.27 35.1651 21.5538L32.4614 23.54L37.6414 28.7188C38.3498 29.43 38.7476 30.393 38.7476 31.3969C38.7476 32.4008 38.3498 33.3637 37.6414 34.075L34.0751 37.6413ZM35.8751 30.4863L30.6951 25.3075C30.4344 25.047 30.2336 24.7328 30.1068 24.3868C29.9799 24.0407 29.9299 23.6712 29.9604 23.3039C29.9908 22.9366 30.101 22.5804 30.2831 22.26C30.4653 21.9396 30.7151 21.6628 31.0151 21.4488L33.6989 19.4488L15.1851 15.1763L19.5001 33.7275L19.5139 33.7113L21.4414 31.0125C21.6555 30.7124 21.9325 30.4626 22.253 30.2805C22.5735 30.0983 22.9298 29.9882 23.2972 29.9577C23.6646 29.9272 24.0342 29.9772 24.3803 30.1041C24.7264 30.231 25.0407 30.4318 25.3014 30.6925L30.4864 35.875C30.728 36.1163 31.0555 36.2518 31.397 36.2518C31.7385 36.2518 32.066 36.1163 32.3076 35.875L35.8751 32.3075C36.1161 32.0657 36.2514 31.7383 36.2514 31.3969C36.2514 31.0555 36.1161 30.728 35.8751 30.4863ZM8.14636 9.385C7.98292 9.38706 7.82069 9.35675 7.66901 9.29583C7.51733 9.2349 7.37921 9.14455 7.26261 9.03L4.58011 6.3475C4.35242 6.11175 4.22643 5.796 4.22927 5.46825C4.23212 5.1405 4.36358 4.82699 4.59534 4.59523C4.8271 4.36347 5.14062 4.23201 5.46836 4.22916C5.79611 4.22631 6.11186 4.3523 6.34761 4.58L9.03012 7.2625C9.20107 7.43787 9.31674 7.65959 9.36277 7.90013C9.4088 8.14068 9.38315 8.38944 9.28901 8.61553C9.19487 8.84162 9.03639 9.03508 8.83325 9.17188C8.63011 9.30867 8.39126 9.38278 8.14636 9.385ZM17.9726 9.03C17.7362 9.26044 17.419 9.3894 17.0889 9.3894C16.7587 9.3894 16.4416 9.26044 16.2051 9.03C15.9708 8.79559 15.8391 8.47771 15.8391 8.14625C15.8391 7.8148 15.9708 7.49691 16.2051 7.2625L18.8876 4.58C19.0029 4.46061 19.1409 4.36538 19.2934 4.29987C19.4459 4.23436 19.6099 4.19988 19.7759 4.19844C19.9418 4.197 20.1064 4.22862 20.2601 4.29147C20.4137 4.35432 20.5532 4.44714 20.6706 4.56451C20.788 4.68187 20.8808 4.82144 20.9436 4.97506C21.0065 5.12868 21.0381 5.29328 21.0367 5.45925C21.0352 5.62523 21.0008 5.78925 20.9352 5.94176C20.8697 6.09426 20.7745 6.23219 20.6551 6.3475L17.9726 9.03ZM6.34761 20.655C6.11146 20.886 5.79423 21.0154 5.46386 21.0154C5.1335 21.0154 4.81627 20.886 4.58011 20.655C4.34578 20.4206 4.21413 20.1027 4.21413 19.7713C4.21413 19.4398 4.34578 19.1219 4.58011 18.8875L7.26261 16.205C7.37792 16.0856 7.51585 15.9904 7.66836 15.9249C7.82086 15.8594 7.98489 15.8249 8.15086 15.8234C8.31684 15.822 8.48144 15.8536 8.63506 15.9165C8.78868 15.9793 8.92824 16.0721 9.04561 16.1895C9.16297 16.3069 9.25579 16.4464 9.31864 16.6001C9.38149 16.7537 9.41312 16.9183 9.41168 17.0843C9.41024 17.2502 9.37575 17.4143 9.31024 17.5668C9.24473 17.7193 9.1495 17.8572 9.03012 17.9725L6.34761 20.655ZM12.6176 7.54375C12.2861 7.54375 11.9682 7.41205 11.7337 7.17763C11.4993 6.94321 11.3676 6.62527 11.3676 6.29375V2.5C11.3676 2.16848 11.4993 1.85054 11.7337 1.61612C11.9682 1.3817 12.2861 1.25 12.6176 1.25C12.9491 1.25 13.2671 1.3817 13.5015 1.61612C13.7359 1.85054 13.8676 2.16848 13.8676 2.5V6.29375C13.8676 6.62527 13.7359 6.94321 13.5015 7.17763C13.2671 7.41205 12.9491 7.54375 12.6176 7.54375ZM2.50011 11.3675H6.29387C6.62539 11.3675 6.94333 11.4992 7.17775 11.7336C7.41217 11.968 7.54387 12.286 7.54387 12.6175C7.54387 12.949 7.41217 13.267 7.17775 13.5014C6.94333 13.7358 6.62539 13.8675 6.29387 13.8675H2.50011C2.16859 13.8675 1.85065 13.7358 1.61623 13.5014C1.38181 13.267 1.25011 12.949 1.25011 12.6175C1.25011 12.286 1.38181 11.968 1.61623 11.7336C1.85065 11.4992 2.16859 11.3675 2.50011 11.3675Z" fill="#272727"></path></svg> <!--'end_frame_cache_Zg1Ab0'--> Новый всплеск интереса связан с подходом, который в физике называют бутстрапом. Сам термин в русскоязычной среде встречается, но в тексте важнее не название, а сама логика. Обычно исследователь сначала предлагает модель, потом выводит из неё предсказания и сравнивает с наблюдениями. Здесь порядок обратный: сначала задают базовые требования, которым должна подчиняться разумная физическая теория, а уже потом смотрят, какая конструкция вообще может им соответствовать. В число таких требований входят симметрии, внутренняя непротиворечивость и унитарность, то есть условие, при котором вероятности всех возможных исходов в сумме дают единицу. Если ограничения достаточно жёсткие, допустимый вариант может оказаться всего один.
Именно такой ход мысли лежит в основе недавних работ, где исследователи попытались вывести одну из старейших формул теории струн, амплитуду Венециано, не из самой теории, а из общего набора предпосылок. Амплитуда в этом случае описывает рассеяние объектов друг на друге, то есть задаёт вероятности разных исходов столкновения. Для физиков такие выражения важны не сами по себе, а как инструмент, который показывает, как фундаментальные объекты ведут себя на высоких энергиях. Если амплитуда Венециано возникает как единственное решение, разговор о теории струн меняется. Тогда спор идёт уже не столько о том, верна ли теория сама по себе, сколько о том, насколько разумны исходные условия, из которых струнная картина получается почти автоматически.
История этой формулы тянется с 1968 года, когда молодой итальянский физик Габриэле Венециано вывел её, пытаясь описать поведение адронов. Позже другие исследователи заметили, что полученное выражение выглядит так, будто адроны не точечные частицы, а колеблющиеся струны. Со временем физика пошла другим путём: выяснилось, что адроны состоят из кварков, связанных глюонами, а квантовая теория поля объясняет их свойства без обращения к фундаментальным струнам. Но сама математика никуда не исчезла. Постепенно стало ясно, что она может описывать не только адроны, но и куда более общую картину, включая кварки, глюоны, другие элементарные частицы и, возможно, квантовую гравитацию.
Долгое время теория струн держалась не на эксперименте, а на математической стройности и на редких случаях, когда вычисления вели себя слишком аккуратно, чтобы их просто отбросить. В квантовой теории поля точечные частицы могут взаимодействовать бесконечно многими способами, и такая свобода создаёт и технические, и концептуальные трудности. У струн картина устроена иначе: пути колеблющихся объектов складываются и ветвятся более упорядоченно, поэтому часть расчётов заметно упрощается. Цена за такую аккуратность оказалась высокой. Теории струн требуется не привычное четырёхмерное пространство-время, а десять измерений, поэтому физикам пришлось предположить существование шести дополнительных, компактно свёрнутых направлений в каждой точке знакомого мира.
Серьёзный всплеск интереса пришёлся на 1984 год, когда Джон Шварц и Майкл Грин показали, что теория струн убирает опасные математические несогласованности в хиральных теориях. Хиральность в физике частиц означает, что частица и её зеркальное отражение могут вести себя по-разному. Такие модели часто сталкиваются с аномалиями, то есть внутренними сбоями в математике. В теории струн потенциально проблемные члены взаимно сокращались. Для сторонников направления такой результат стал редкой демонстрацией внутренней согласованности. После этого теория струн перестала выглядеть совсем уж экзотикой и превратилась в одно из самых влиятельных направлений фундаментальной физики.
В 1990-х годах картина стала ещё сложнее. Исследователи обнаружили целую сеть дуальностей, то есть глубоких математических соответствий между разными версиями теории струн, а также между струнными и полевыми теориями в разных измерениях. Всё выглядело всё более запутанно, но одновременно появлялись очень сильные совпадения. Один из самых известных примеров относится к 1996 году, когда Эндрю Строминджер и Кумрун Вафа построили модель чёрной дыры в рамках теории струн с помощью D-бран, поверхностей, на которых заканчиваются открытые струны. Подсчёт числа возможных конфигураций дал ту же формулу для энтропии чёрной дыры, которую раньше получили Стивен Хокинг и Якоб Бекенштейн из термодинамики. Закон Бекенштейна-Хокинга долго выглядел загадкой, а теория струн предложила возможное объяснение его происхождения.
При всём впечатлении от таких совпадений теория по-прежнему оставалась почти полностью оторванной от наблюдаемой реальности. На этом фоне подход бутстрапа оказался важен не как окончательная победа сторонников струн, а как попытка заново поставить вопрос о статусе теории без прежней риторики. Один из авторов новых работ, физик Калифорнийского технологического института Клифф Ченг, прямо говорит, что вопрос о том, описывает ли теория струн реальный мир, долгое время считался почти запретным. Сейчас исследователи впервые за десятилетия снова обсуждают его всерьёз.
Одна из заметных статей вышла в августе 2025 года под названием Strings From Almost Nothing. Ченг и его коллеги ввели предположение об ультрамягкости. За термином стоит довольно понятная идея: фундаментальные объекты на очень высоких энергиях не должны всё сильнее вдавливать энергию в бесконечно малую точку. В теории струн такое поведение выглядит естественно, потому что при всё более энергичных столкновениях струны сильнее вращаются и растягиваются, а не сжимаются в математическую иглу. Авторы показали, что при ультрамягкости и ещё одном техническом условии допустимые высокоэнергетические состояния обязаны подчиняться очень жёсткому шаблону. Этому шаблону соответствуют только амплитуда Венециано и амплитуда Вирасоро-Шапиро, которая описывает рассеяние двух замкнутых струн. Вывод получился прямым: если мир устроен ультрамягко, теория струн остаётся единственным вариантом.
Возражение появилось сразу. Ультрамягкость давно известна как свойство самой теории струн, поэтому критики увидели здесь логический круг. Питер Войт назвал такой ход софистикой. Если теория струн уже содержит ультрамягкость, а потом из ультрамягкости снова выводят теорию струн, новизна результата выглядит ограниченной. Сторонники подхода отвечают иначе: ценность работы не в эффектной формуле, а в ясности исходных посылок. Если кого-то не устраивает вывод, спорить нужно не с названием теории, а с самими предположениями. В этом и состоит главный смысл такого подхода.
Более интересной многие физики считают вторую статью, опубликованную в январе 2026 года под названием String Theory From Maximal Supersymmetry . В ней Генриетта Элванг из Мичиганского университета и два соавтора начали уже не со струн, а с квантовой теории поля и получили амплитуду Венециано как единственное возможное поведение на высоких энергиях. Для сторонников работы важен именно такой поворот: старт идёт с полевой теории, без явной подстановки струнной структуры, а в пределе всё равно возникает формула, исторически связанная именно со струнами.
Главной предпосылкой здесь стала N = 4 суперсимметрия. Сама идея суперсимметрии предполагает, что частицы с разным спином, то есть с разным внутренним угловым моментом, входят в общие семейства и связаны друг с другом. Максимальная версия такой симметрии в природе не наблюдается, но теоретики охотно используют её как учебную модель. Причина проста: уравнения становятся гораздо более управляемыми, а через такую упрощённую схему иногда удаётся увидеть структуры, которые сохраняются и в менее симметричных теориях. Элванг и её соавторы показали, что если квантовая теория поля обладает такой максимальной суперсимметрией и ещё двумя техническими свойствами, то на малых расстояниях частицы обязаны вести себя как струны. Для рассеяния двух частиц амплитуда Венециано при таком наборе условий становится единственным ультрафиолетовым завершением теории.
Термин ультрафиолетовое завершение требует короткого пояснения. В физике высоких энергий так называют более фундаментальную теорию, которая начинает работать там, где привычное описание теряет надёжность. Низкоэнергетическая модель может отлично описывать лабораторные условия, но ломаться на экстремально малых расстояниях. Тогда нужен следующий уровень описания. Именно вокруг такого перехода и идёт спор: обязана ли квантовая теория поля на предельно коротких масштабах перейти в струнную картину или возможны другие варианты. Работа Элванг утверждает, что при очень сильных условиях ответ получается в пользу струн. Правда, пока речь идёт только о древесном приближении, то есть об упрощённой версии полной амплитуды, где не учитываются более редкие и сложные варианты взаимодействия.
Даже сторонники направления не спешат объявлять победу. Физик Педру Виейра, который сам участвовал в одной из ранних работ такого типа по струнной теме, считает результат красивым, но сразу оговаривает важное ограничение. Показать уникальность теории струн для максимально суперсимметричной полевой модели ещё не значит доказать то же самое для реального мира. Наша низкоэнергетическая вселенная устроена куда менее симметрично, и нужные уравнения там могут оказаться слишком сложными или вообще неразрешимыми нынешними методами. И всё же сама тенденция выглядит заметной: всё больше разных стартовых предпосылок снова приводят физиков к струноподобной картине в ультрафиолетовом пределе.
Скептики указывают и на более глубокую проблему. Работы такого типа молча предполагают, что даже на предельно высоких энергиях сохраняет смысл разговор о рассеянии отдельных квантовых объектов в плоском пространстве-времени. Такое допущение опирается на лоренц-инвариантность, то есть симметрию между наблюдателями, которые движутся равномерно. В доступных режимах природы физика к такому описанию привыкла, но при квантовой гравитации на экстремально малых масштабах сама ткань пространства-времени может перестать напоминать гладкий плоский фон. Астрид Айххорн из Гейдельбергского университета считает, что ультрафиолетовый режим квантовой гравитации может определяться настолько сильными флуктуациями геометрии, что обычные амплитуды рассеяния в плоском пространстве просто потеряют смысл. Похожий вопрос поднимает и Лейтем Бойл из Эдинбургского университета.
Авторы таких работ с этим взглядом не согласны. Грант Реммен из Нью-Йоркского университета, один из соавторов статьи про ультрамягкость, настаивает: любая полноценная теория квантовой гравитации должна уметь описывать, что происходит в плоском пространстве. Амплитуды рассеяния, по его мнению, остаются необходимой частью окончательной картины, даже если не исчерпывают её целиком. Иначе говоря, каким бы странным ни оказался фундамент мира, теория всё равно должна предсказывать исходы высокоэнергетических столкновений хотя бы как один из частных режимов.
Сам Бойл занимает более сдержанную позицию. Теория струн, по его мнению, вряд ли автоматически окажется окончательной истиной о природе, но новые результаты снова показывают, что в ней есть нечто необычное и очень устойчивое. Бойл сравнивает её с особыми математическими объектами, которые снова и снова всплывают в самых разных разделах математики и физики: мозаиками Пенроуза, четырьмя системами чисел, некоторыми группами симметрий. Когда исследователи начинают задавать вопросы в таком пространстве идей, они постоянно возвращаются к одним и тем же структурам. Такая повторяемость ещё не служит доказательством, но может намекать на то, что физика действительно нащупала нечто фундаментальное.
На этом фоне любопытно выглядит ещё одна линия рассуждений, о которой говорит Виейра. Квантовая теория поля формально описывает точечные объекты, но в ней снова и снова возникают протяжённые структуры, линии, поверхности и симметрии, действующие не в точках, а вдоль более сложных объектов. Поэтому сама мысль о том, что полное описание квантового мира нельзя свести только к точкам, уже перестала казаться экзотикой. Спор теперь идёт не столько о том, существуют ли подобные протяжённые сущности в каком-то виде, сколько о том, нужно ли называть их струнами и хватает ли нынешней математики, чтобы понять их место в устройстве природы.
Новые статьи пока не закрыли старый спор, но заметно изменили его тон. Разговор о теории струн снова идёт не в режиме веры или раздражения, а через конкретные логические связи между идеями: суперсимметрией, ультрамягкостью, квантовой теорией поля и высокоэнергетическим пределом. Для теории, которую много лет упрекали в замкнутости и бесплодности, уже сам такой сдвиг важен. Следующий этап зависит от того, удастся ли физикам расширить результаты такого подхода за пределы учебных моделей и понять, насколько близко струнная математика подходит к реальной вселенной.
- Источник новости
- www.securitylab.ru
