Физики экспериментально проверят теорию струн

Многие годы физики не могли сформулировать эксперимент, который бы доказывал существование струн - одномерных протяженных объектов, носителей самых фундаментальных взаимодействий материи. Возможно, попытка американских ученых на это раз окажется успешной.

Группа ученых из университета штата Калифорния в г. Сан-Диего, университета штата Техас в Остине и университета Карнеги Меллона опубликовали в журнале Physical Review Letters статью, где подробно описан эксперимент по рассеянию частиц на Большом адронном коллайдере (Large Hadron Collider, LHC). LHC строит Европейская лаборатория ядерных исследований (CERN), его планируют ввести в эксплуатацию уже в этом году. Американские ученые считают, что CERN позволит доказать существование струн нетривиальным образом. Они намерены изучить рассеяние W-бозонов, переносчиков слабых взаимодействий. На других ускорителях изучить рассеяние W-бозонов не удавалось.

Теория струн предполагает, что все четыре фундаментальные силы природы (гравитация, электромагнетизм, сильные и слабые взаимодействия) на самом глубинном уровне состоят из струн, которые колеблются различными способами, и каждый способ вибрации струны порождает отдельную элементарную частицу.

Канонические варианты теории струн включают три математических допущения - инвариантность Лоренца, аналитичность (критерий гладкости для рассеяния высокоэнергетических частиц) и унитарность (вероятность всех событий в сумме должна составлять 1). Авторы предложили установить на основании этих допущений граничные условия по результатам экспериментов на ускорителе, и нарушение этих ограничений позволит сделать вывод о справедливости теории струн.

Противники теории струн всегда отмечали, что теория не будет противоречить никакому эксперименту в обозримом будущем и эта теория не дает возможности ее экспериментальной проверки, а, значит, теория струн может потерять ключевое свойство научной теории - фальсифицируемость (опровергаемость или критерий Поппера - существование методологической возможности её опровержения путём постановки того или иного эксперимента). Судя по всему, возможность подтверждения или же опровержения теории струн скоро появится, сообщает PhysOrg.