Исключительно простая теория всего

Шестого ноября 2007 года Гаррет Лиси – физик из Америки, предложил единую теорию поля, способную соединить воедино различные физические взаимодействия. Теория выглядит красиво и очень удобно, однако на настоящий момент ещё сильно недоработана. Не смотря на поддержку большинства известных физиков, необходимо ещё решить большое количество проблем.

Единая теория поля фактически началась с Альберта Эйнштейна. Он создал общую теорию относительно, после чего посвятил всю свою жизнь построению теории всего. После него многие физики пытались завершить его труды, однако до сегодняшнего дня ещё никто не преуспел в этой области.

Теория Лиси основывается на следующих полях:

1. Кванты электрослабых полей W и B. Именно из них получаются промежуточные бозоны и фотон A согласно теории Вайнберга – Салама;
2. Цветные глюоны g. Ими переносятся сильные взаимодействия;
3. Спиновая частица w;
4. Частица e. Обычно эта буква означает электрон или его заряд, но Лиси предал ей несколько иное значение и назвал фреймом.
5. Набор хиггсовских бозонов j.

Основные идеи теории

1. Алгебраический подход – казалось бы это физическая теория, но Лиси решил рассматривать квантовые поля как образующие алгебры Березина. В неё входят чётные и нечётные образующие, в виде которых и рассматривается каждое из полей. Все они равноправны внутри теории, однако, несмотря на это, равенство количества чётных и нечётных полей вовсе не требуется из-за чего данный вариант рассмотрения суперсимметричной теории и стал инновационным;
2. Геометрических подход – алгебра Ли легла в основу теории, рассматривающейся в четырёхмерном многообразии. Что касается зависимостей полей координат, то они интерпретируются через теорию расслаивающихся пространств. В целом это всё относится к дифференциальной геометрии;
3. Подход теории калибровочных полей – самодействие поля с некоммутативными образующими в теории рассматриваются как взаимодействие полей. Длинная производная, включающая в себя скобку Ли, определяет изменения поля с координатой на многообразии. Это соответствует теории расслоений. А механизм спонтанного нарушения симметрии позволяет нарушать правила Глобальной симметрии первоначальной алгебры.
4. Одно из свойств исключительных групп Ли – действия подгруппы на вектор приравниваются некоторым скобкам Ли в фундаментальном представлении группы. Лиси так же предположил, что все скобки Ли дают подобную эквивалентность для всех частиц старой модели.
5. Группа стандартной теории – необходимо что бы она являлась подгруппой получившейся группы. Именно эта часть теории и не соответствует действительности. Условие по словам автора теории не выполняется.

Результаты теории:

1. Можно объединить в рамках одной системы симметрии и взаимодействий такие частицы как кварки, лептоны, глюоны и кванты электрослабого взаимодействия. Гравитационное взаимодействие при этом не учитывается. Изначально автор утверждал, что его теория соответствует теории Великого объединения Пати – Салама. Однако позже выяснилось, что это не так, поэтому необходимо проведение определённых доработок.
2. Пренебрежение квантовыми эффектами позволяет, с учётом гравитации, приводит к приближению, соответствующему классической физике. В роли приближения в данном случае выступает общая теория относительности Альберта Эйнштейна. При этом космологический член (параметр, описывающий свойства вакуума) будет положительным и равным вакуумному среднему значению хиггсовского поля.
3. Отсутствие в данной теории свободных параметром исключает возможность её подгона с помощью доселе неизвестных величин.

Достижения теории Лиси

1. Первым из явных достижений, данной теории стал новый подход к построению теории сильных взаимодействий и Великого объединения. Ранее подобные вычисления строились на основе SU(n)-подходе, однако теперь стало возможным естественное объединение фермионов и лептонов в единую алгебру. Более того, группировка в мультиплеты теперь отошла на второй план. Правда остаётся серьёзная проблема с квантовыми числами частиц, которые в данной теории оказываются весьма некстати.
2. Фундаментальные частицы, благодаря данной теории, получают определённое объяснения с точки зрения их числа и свойств.
3. Теоретическим путём было доказано существование двух пока ещё неизвестных частиц, а также были описаны их свойства.
4. В духе Стандартной теории была построена часть квантовой теории гравитации, как калибровочного поля. Схема построения при этом аналогична той, которая применяется для Великого объединения. Так же в рамках данной теории была реализована идея, согласно которой генераторы трансляций и вращений группы Пуанкаре являют собой генераторы групп квантовой теории гравитации и связаны с матрицами Дирака. Но ещё более неожиданным стала связь каждого генераторы с определённой частицей или её компонентой.
5. Предельные случаи теории Лиси наиболее интересны, так как они дают известные результаты в таких областях, как квантовая теория поля и Общая теория относительности.

Проблемы теории Лиси

Проблемы всего две, но они крайне существенные и не могут оставаться без решения, если считать теорию верной.

1. Алгебры симметрии и классификация – серьёзные проблемы вызывает большое количество найденных физических симметрий (они просто не укладываются в теорию Великого объединения). Три поколения кварков и лептонов, предполагаемые теорией, не могут существовать. Автор пока никак не смог решить противоречие с квантовыми числами частиц, а все ссылки на тройственность не могут считаться верными также, как и таблица со свойствами частиц.
2. Динамика – многое из квантовой теории гравитации вообще ещё не построено. Квантовая гравитация поля осталась незамеченной. Фактическое отсутствие динамики, в свою очередь, является серьёзным упущением. Выбранное Лиси действие для гравитации не соответствует фундаментальным, алгебраическим или геометрическим соображениям. Поэтому оно нуждается в серьёзной проверке и обосновании. В целом теория остаётся на стадии разработки и не подразумевает под собой конечный результат. Хотя она чрезвычайно интересна и имеет самые серьёзные перспективы, в научных кругах множество критики вызывает выбранное название, которое никак не связано с её сутью.

Рубрики: Наука, Физика | Дата публикации: 31.08.2016

Комментарии и Отзывы