а114

Единая вселенная, или две?

Какие спекулятивные идеи на повестке дня сегодня?

Две ссылки:

R. Foot and R.R. Volkas Phys. Rev. D Vol. 52 n°11, 1° dec 1995
Z.G.Berezhiani and R.N. Mohapatra Phys. Rev. Vol. 52 n° 11 - 1 dec 1995.

Эти две работы посвящены проблеме дефицита солнечных нейтрино. Фут и
Волкас полагают, что Вселенная состоит из двух «секторов», энантиоморфных.
Второй сектор они называют «зеркальным сектором» (эффект Ионаса, возможно...).
Эта вторая вселенная P-симметрична (см. Geometrical Physics B, посвящённый
теории групп). Фут и Волкас предполагают, что энергия в центре
Солнца переносится обычными нейтрино и «зеркальными нейтрино». Они предлагают
расширить нашу вселенную, включив в неё P-симметричный сектор. С пятидесятых годов мы
знаем, что наша вселенная не является идеально симметричной. См.: T.D.Lee and C.N.Yang
Phys. Rev. 104, 254 (1956)

Когда типично «правые» процессы происходят в течение некоторого характерного времени,
симметричный процесс, «левый», зеркально-симметричный, подразумевает слегка отличное
характерное время (разница составляет 10-9). Симметричный процесс принадлежит
миру антиматерии. Это было предсказано и наблюдено (Нобелевская премия). Это
называется нарушением принципа чётности. Это относится к «нашему сектору».
Фут и Волкас предполагают существование вселенной-близнеца с обратным нарушением
чётности. Они предполагают, что целое: наш сектор плюс зеркальный сектор, составляет
полностью P-симметричную сущность. «Зеркальный сектор» Фута и Волкаса P-симметричен
по отношению к нашему.

Как представлено в Geometrical Physics B:
J.P.Petit & P.Midy : Geometrization of anti-matter through coadjoint action
of a group on its momentum space. 4 : Twin group [Geometrical Physics B,
4, 1998].

Мы построили CPT-симметричный мир-близнец. Следуя этой идее, 50% высвобождаемой
энергии могло бы переноситься «CPT-симметричными зеркальными нейтрино».

Есть и другая причина попытаться вообразить нечто отличное от Стандартной
модели. В очень ранней вселенной мир сравним с еврейским тоху-ва-боху
. Как сказал Стивен Вайнберг, в это время Вселенная представляет собой смесь всевозможных
излучений . Он имеет в виду, что если находят фотоны, нейтрино и
антинейтрино, то массивные частицы (и их античастицы) движутся со скоростью, очень
близкой к скорости света.

Фотоны дают пары частица-античастица. Затем эти последние сталкиваются и аннигилируют,
давая фотоны высокой энергии. И так далее.

Затем расширение охлаждает фотоны, температура излучения которых меняется
как 1/R , где R — среднее расстояние между двумя частицами. Когда у них
не хватает энергии для рождения пар, это рождение прекращается. Тогда аннигиляция
уничтожает материю и антиматерию посредством необратимого процесса.

Главный вопрос становится таким:

• Почему мы здесь, вы и я? Почему это взаимное убийство не уничтожило полностью
  двух сестёр-врагов: материю и антиматерию?

Ответ?
Нет ответа......

Потеряна половина вселенной. Если у кого-то есть какая-то информация, пожалуйста, свяжитесь
с любой лабораторией теоретической физики, немедленно.

В 1967 году российский академик Андрей Сахаров первым предположил,
что «космогенез» мог породить две вселенные вместо одной:

А.Сахаров : "CP violation and baryonic asymmetry of the Universe". ZhETF
Pis'ma 5 : 32-35 (1967) ; Traduction JETP Lett. 5 : 24-27 (1967)
А.Сахаров : "A multisheet Cosmological model" Preprint Institute of Applied
Mathematics, Moscow 1970
А.Сахаров : "Cosmological model of the Universe with a time vector inversion".
ZhETF 79 : 689-693 (1980) ; traduction in Sov. Phys. JETP 52 : 349-351 (1980)

А.Сахаров : "Topological structure of elementary particles and CPT asymmetry"
in "Problems in theoretical physics", dedicated to the memory of I.E.Tamm,
Nauka, Moscow 1972, pp. 243-247

В видении Сахарова две стрелы времени обращены. Он также предположил,
что его вселенные-близнецы могли быть энантиоморфными.

Я сделал то же самое десять лет спустя, не зная о работе Сахарова. Ссылка:

[1] : J.P.Petit : Univers enantiomorphes à flèches du temps
opposées. French Comptes Rendus de l'Académie des Sciences de
Paris.t.284, serie A, 1977, p.1315
( Энантиоморфные вселенные с противоположными стрелами времени )

[2] : J.P.Petit : Univers en interaction avec leur image dans le miroir du
temps . French Comptes Rendus de l'Académie des Sciences de Paris.t.284,
serie A, ( 6 june ) 1977, p.1413
(Вселенная, взаимодействующая со своим пространственно-временным зеркальным изображением) : «эффект Ионаса».

Суперструнщики исследуют фундаментальный объект, составляющий вселенную,
ключ к Теории всего (TOE). Они думают, что построили
свойства симметрии, которыми должен обладать этот неизвестный объект (согласно различным
вариантам), на основе теории групп. Группа E8 x E8
является одним из вариантов. Группы «порождают геометрию». Галилеева группа,
которая переводит все свойства нашего пространства-времени (пространственные трансляции,
вращения, плюс временные трансляции), в их наиболее наивном виде (евклидовом,
с абсолютным временем) порождает евклидово пространство-время.

Группа Лоренца порождает пространство-время Минковского (пространство-время Специальной теории относительности).

Суперструнщики ищут геометрию десятимерного пространства,
подчиняющегося особым свойствам симметрии, которым подчиняются все элементарные частицы, известные
и неизвестные.

Предположим, у меня есть шесть величин:

x, y, z, a, b, g.

Я решаю, например, что могу прибавлять к первым трём или вычитать из них
целое число раз величину a и что могу прибавлять к
следующим трём или вычитать из них p/2
целое число раз. Это составляет группу. Её
нейтральные элементы состоят в прибавлении или вычитании нулевой величины. Существует объект,
удовлетворяющий этим соотношениям, — куб. Пространство, вытекающее из этой
групповой структуры, является трёхмерным, вымощенным кубами. Своего рода кристалл.

Кристаллография целиком основана на теории групп. Когда
у нас есть группа, у нас есть способ, которым строится кристалл.

Можно сказать, что суперструнщики думают, будто уже владеют
правильными группами, но теперь ищут соответствующий кристалл. Десятимерный
кристалл. У них есть группы, но нет объекта. У них есть краеугольный камень, но нет
здания, которое его сопровождает.

Всё это порождает поистине сюрреалистические обмены репликами на
коллоквиумах, подобные тому, который недавно состоялся в Аспене, штат Колорадо. Журнал
Scientific American сообщил в своём январском номере 1996 года в статье под названием
"Explaining everything" Мадхусри Мукерджи, штатного автора. [...]

В поисках этого магического объекта, который, как предполагается, организует десятимерную
вселенную, некоторые говорят об «усыпанных шипами сферах», ежах, ощетинившихся
векторами, или «волосатых гусеницах», мембранах с пятью измерениями (Дафф из
лондонского Имперского колледжа), способных сворачиваться в себя «как
колбасная оболочка».

Шварц из Калтеха (один из пионеров теории)
добавляет: «Мне следовало бы быть водителем грузовика!»

Другие говорят о «чёрных дырах с нулевой массой».

Джеффри А. Харви из Чикагского университета воскликнул:

«Это значит, что ваши чёрные дыры имеют нулевую массу?
Они движутся со скоростью света?»

«Нет, у них ничего нет, нет импульса», — отвечает Гэри Т. Хоровиц
из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре.

«О, чепуха!» — это был Леонард Сасскинд из Стэнфорда.

«У них нет энергии, нет импульса — там ничего нет!»
— протестует Харви.

Строминджер: «Где-то во вселенной могут существовать участки пространства
в форме маленьких капель, попадая в которые чёрные дыры
превращались бы в струны, и наоборот. В нашем окружении эти
маленькие капли могли бы, казалось, перемещаться в виртуальных вселенных, которые существовали бы
в течение бесконечно малого периода времени, поскольку они немедленно исчезали бы,
прежде чем их можно было бы наблюдать.

Сасскинд: «Лично я думаю, что это куча ерунды».

В 1986 году кого-то попросили изложить «Теорию
всего» в семи словах, и он ответил:

• О Господи, зачем ты меня оставил?

Всё это интересно, но, как видим, ещё не закончено.
Никогда в истории физики свод теории не вызывал таких конвульсий,
как сейчас, когда по этому предмету публикуется десять статей каждый день. И
нельзя сказать, родит ли гора мышь или мышь гору.

Так или иначе, некоторые суперструнные мужи:

• Шварц (Калтех)

• Грин (Куин Мэри Колледж)

• Нобелевский лауреат Абдус Салам (директор центра теоретической
  физики в Триесте, Италия, и профессор Имперского колледжа Лондона).

Их отправная точка: E8 x
E8 .

Ссылка: "Superstrings, a theory of everything? ".
PC.W.Davis & J.Brown, Cambridge University Press 1988.

Джон Шварц:

Вторая симметрия относится к другому виду материи,
которую мы часто называем теневой материей. Такие теневые объекты были бы невидимы для
нас.

Майкл Грин:

Из теории мы находим новый вид материи, который мы не могли
бы наблюдать напрямую, оптически, ибо он должен взаимодействовать с нормальной материей
только посредством гравитационной силы. Но теневые частицы могли бы взаимодействовать друг
с другом посредством других сил.

Абдус Салам:

Из теории суперструн мы можем построить другую вселенную,
которая взаимодействовала бы с нашей только посредством гравитационной силы. Это могло бы
объяснить, почему суперсимметрия нарушена в нашей собственной вселенной, и могло бы принести некоторое
оригинальное понимание проблемы различного спектра масс частиц.

Так или иначе, больше, кажется, ничего не появляется, кроме этих коротких
фраз.

Как мы могли бы вообразить два мира, взаимодействующих только посредством
гравитации? Вернёмся к шашечной доске с двумя отдельными командами
игроков.