Вакуум в многомерном мире. Часть 1

В теоретической физике давно уже изучается идея дополнительных измерений пространства-времени. Например, в теории супергравитации или в теории суперструн предполагается, что пространство имеет не три, а 10 или 11 измерений. В последнее время интерес к этой идее заметно оживился. Особое внимание привлекают сейчас модели, в которых размеры дополнительных пространственных измерений могут быть не только микроскопическими (порядка планковской длины), но также и макроскопическими, близкими к привычным нам, «обычным» размерам.

Привлекательность моделей с макроскопическими (в данном параргафе рассматривается субмиллиметровый масштаб дополнительных измерений в отличии от моделей «мира на бране» дополнительными измерениями пространства состоит в том, что они позволяют выявить новые связи между известными фактами физики элементарных частиц, предсказать ряд эффектов, в которых эти связи должны непосредственно проявляться. Важно при этом, что речь идет об эффектах в области энергий вблизи 1 ТэВ, так что и сами эффекты и предполагаемые фундаментальные связи в природе могут быть, как предполагается, проверены в реальных экспериментах уже в ближайшие годы, — например, на BHC (Большом Адронном Коллайдере) в CERN или электрон-позитрон-ных коллайдерах с тэвной энергией в системе центра масс. В таких экспериментах могли бы проявиться, если не прямо, то косвенно, и сами дополнительные измерения пространства-времени.

Гипотеза дополнительных измерений способна подсказать и новые подходы к фундаментальным проблемам космологии. Мы обсудим здесь только один аспект этой большой темы, а именно вопрос о том, как дополнительные измерения могли бы быть связаны с физической природой наблюдаемого космического вакуума.

Как мы видели выше, численные значения фридмановских интегралов и плотности вакуума (да и барионного числа) могут быть выражены через безразмерное отношение двух фундаментальных энергий MP1/MEW ~ 1016. В теоретической физике это большое число уже много лет служит предметом оживленных обсуждений.

:го физическая природа считается одной из труднейших проблем фундаментальной теории: не удается понять, откуда берется очень юлылой разрыв между энергиями МР\ и Mew Этот вопрос со-тавляет содержание «проблемы иерархичности» в теоретической физике. Выяснение физической природы иерархичности было бы гсключительно полезным не только для физики элементарных ча-тиц, но. как оказывается сейчас, и для космологии.

Гипотеза дополнительных макроскопических измерений — в том, тпример, ее варианте, который представлен в работах Н. Арка-ш-Хамеда и его соавторов [58,60, 61] — обещает простое решение [роблемы иерархичности. В этих работах выдвигается предположение о том, что в фундаментальной теории должна существовать динственная энергетическая шкала M*, и что эта шкала близка : электрослабой массе Mew- Что же касается планковской массы,

0 ее большая величина отражает исключительную слабость грави-апионного взаимодействия (напомним, что ньютоновская гравита-щонная константа равна обратному квадрату планковской массы). 1o гравитация столь слаба только в трехмерном пространстве,

 

Другие части:

Вакуум в многомерном мире. Часть 1

Вакуум в многомерном мире. Часть 2

Вакуум в многомерном мире. Часть 3