Квантовый возраст

Уже говорилось о пятимерных теориях Калуцы и Клейна, о переписке Эйнштейна и Калуцы, из которой видно, что Эйнштейн восхищался идеей Калуцы, но высказывал определенные сомнения. Эти сомнения привели к тому, что работа Калуцы в течение двух лет не отсылалась в печать, Эйнштейн в нее просто не поверил. Письма Калуцы не сохранились, но из ответов Эйнштейна (пять его писем и открытка с корабля сохранились у сына Калуцы) видно, что в дискуссии с Эйнштейном Калуца ничего не менял в своей теории, а лишь убеждал Эйнштейна в правильности своего подхода, и Эйнштейн понял. В 1926 г. появилась работа О. Клейна, в которой, используя идею квантового подхода, он развивает теорию Калуцы.

Мы не будем говорить о дальнейшей судьбе этих работ, так же как и о судьбах работ самого Эйнштейна, Эйнштейна и Бергмана, о пятиоптике Румера и о множестве других работ по пятимерному обобщению. Интерес к этим работам постепенно угас. Слишком волнующими были результаты исследований ядра, элементарных частиц и их взаимодействий. Эти результаты открыли физикам так много, что на повестку дня (ирония судьбы) встал вопрос той самой программы, о которой говорил Салам. Программы, которая должна включить не только продолжение попыток Эйнштейна (добавим к этому — попыток Калуцы, Клейна, Румера, Йордана и многих других), но включить в эту схему сильное и слабое взаимодействия. И снова возникла необходимость в многомерных обобщениях. И снова произошел возврат к мечте Римана связать силы природы с кривизной нашего пространства.

И снова цитируются работы Эйнштейна и Бергмана, Калуцы и Клейна, Румера и Йордана, работы тридцати-, сорока-, пятидесяти- и более чем шестидесятилетней давности. Выходят даже книги с очень смелыми заглавиями, например «Единые теории поля более чем четырех размерностей» с подзаголовком «Включая точные решения». К этому подзаголовку никто не может остаться равнодушным, он вызывает неизменную улыбку. Никаких точных решений, связанных с многомерными обобщениями, кроме сугубо математических, пока нет. Но есть очень заманчивые идеи. Есть, например, попытки объединить все заряды — гравитон (квант гравитационного поля), фотон, промежуточные векторные бозоны и глюоны — в один заряд, связанный с кривизной одиннадцатимерного пространства.

Но мы-то знаем, что наш мир четырехмерен — высота, длина, ширина и время. Что же стало с остальными размерностями, как они проявляются, как представить себе одиннадцатимерное пространство, если оно и вправду одиннадцатимерное? И здесь нам не миновать вопроса о том, как соединилось «самое малое» и «самое большое», как тесно связаны сегодняшние проблемы физики элементарных частиц и космологии.

В стандартной космологической модели биография нашей Вселенной начинается с так называемого планковского времени, когда Вселенной было 10^–43 с от роду. Более ранние мгновения находятся за пределами теории гравитации. Спустя 10^–43 с после Большого Взрыва наша Вселенная была крохотным раскаленным шариком, размеры которого представить себе невозможно: диаметр шарика был равен так называемой длине Планка, 10^–33 см. Температуру шарика, 10³² градусов, тоже невозможно себе представить. Эта температура соответствует энергии Планка 10¹⁹ ГэВ. Плотность нашей Вселенной в это мгновение должна была составлять 10⁹⁰ кг/см³ — это бесконечность.