Физики выяснили, что строительными блоками Вселенной являются не частицы, а нечто иное.

Теория струн утверждает, что основными составляющими Вселенной являются не элементарные частицы, такие как электроны или кварки, а мельчайшие вибрирующие струны энергии. Именно вибрация и расположение этих струн формируют частицы, материю, энергию и основные силы Вселенной. Теория струн предполагает, что все в космосе взаимосвязано, и частицы представляют собой не точечные объекты, а струны. Однако до сих пор не удалось подтвердить данную теорию. Тем не менее, исследователи, опубликовавшие свою работу в журнале Physical Review Letters, нашли некоторые подсказки, свидетельствующие о том, что эта теория может быть истинной, сообщает Interesting Engineering.

Физики полагают, что длина одной струны составляет примерно 10 в минус 35 степени метра. Однако их обнаружить не удалось, так как даже самый мощный ускоритель частиц, Большой адронный коллайдер, может выявить объекты лишь размером до 10 в минус 20 степени метра. Поэтому в настоящее время невозможно экспериментально подтвердить существование струн во Вселенной, и для этого необходимы более мощные ускорители частиц.

В связи с этим физики прибегли к теоретическому подходу для определения наличия струн, используя математическую конструкцию, известную как бутстрэп. С ее помощью можно получить представление о физических свойствах системы, даже не зная ее базовую динамику.

Этот метод требует начала с основных правил, которым должна следовать система. Эти правила обычно связаны с симметрией, причинно-следственной связью и математической согласованностью. Например, для описания взаимодействия струн физики использовали амплитуды рассеивания, представляющие собой математические выражения, которые описывают вероятность взаимодействия и рассеивания частиц при их столкновении.

Физики применили амплитуды, известные как локальность и унитарность. Первые описывают, что ничто не может мгновенно воздействовать на удаленные объекты, так как силам требуется время для перемещения, что позволяет сохранить причинно-следственные связи. Вторые подразумевают, что в квантовой механике вероятность всех возможных исходов всегда должна составлять 100%, и эти вероятности не могут быть отрицательными. Это правило также ограничивает способы взаимодействия частиц между собой.

Когда физики применили локальность и унитарность к математической конструкции, они получили амплитуду Венециано, которая описывает рассеивание струн.

Таким образом, теоретически струны могут существовать во Вселенной, и теория струн может оказаться верной. Однако данное исследование не может это точно подтвердить, и необходимы эксперименты на более мощных ускорителях частиц. Возможно, с их помощью в итоге удастся обнаружить струны, что изменит наше понимание Вселенной.