Исключительно простая теория всего

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Исключительно простая теория всего (англ. An Exceptionally Simple Theory of Everything) — единая теория поля, которая объединяет все известные физические взаимодействия, существующие в природе, предложенная американским физиком Гарретом Лиси 6 ноября 2007 года. Теория основана на группе Ли типа E8 и интересна своей элегантностью, но требует серьёзной доработки. Некоторые известные физики уже высказались в её поддержку, однако в теории обнаружен ряд неточностей и проблем.

Программу построения Единой теории поля высказывал ещё Альберт Эйнштейн, и после создания общей теории относительности посвятил весь остаток своей жизни попытке построить такую теорию. Многие физики столь же безуспешно пытались построить единую теорию поля. Именно поэтому сообщение о публикации Лиси вызвало неоднозначную реакцию.

Поля теории Лиси:

1. Кванты электрослабых полей W и B, из которых по теории Вайнберга-Салама (стандартной модели) получаются промежуточные бозоны W+, W-, Z0 и фотон A
2. Цветные глюоны g, являющиеся переносчиками сильных взаимодействий
3. Спиновая частица w
4. Частица e, которую Лиси называет фреймом (часто буквой e обозначают электрон или заряд электрона, но у Лиси эта буква имеет другое назначение)
5. Набор хиггсовских бозонов φ

Частицы w и e отвечают за гравитационное взаимодействие, но не являются самостоятельными полями (образующими) в алгебре Лиси: они входят в виде комбинации eφ.

Теория основана на следующих оригинальных идеях:

1. Алгебраический подход к построению полей и взаимодействий: квантовые поля рассматриваются как образующие алгебры Березина, в которую входят как чётные (коммутирующие), так и нечётные (грассмановы, антикоммутирующие) образующие. Причём каждое из полей рассматривается как равноправная образующая. То есть, чётные образующие, бозоны (W, B, g), и нечётные, фермионы (кварки и лептоны), выступают на равных — хотя, в отличие от существовавших до сих пор суперсимметричных теорий, равенства числа чётных и нечётных образующих не требуется. Таким образом, это некий совершенно новый вариант суперсимметричной теории.
2. Геометрический подход: данная алгебра рассматривается как алгебра Ли на четырёхмерном многообразии. Все зависимости полей от координат рассматриваются в рамках теории расслаивающихся пространств. Данные вопросы относятся к хорошо развитому направлению математики — дифференциальной геометрии.
3. Подход теории калибровочных полей: взаимодействия полей рассматриваются как самодействие поля с некоммутативными образующими. Изменение поля с координатой на многообразии (в физическом пространстве), в соответствии с теорией расслоений, определяется так называемой длинной производной, в которую входит скобка Ли (антикоммутатор). Глобальная симметрия первоначальной алгебры (в оригинальной трактовке теории калибровочных полей — лагранжиана системы) нарушается благодаря механизму спонтанного нарушения симметрии.
4. Одно из свойств исключительных групп Ли: в фундаментальном представлении группы некоторые скобки Ли (антикоммутаторы образующих алгебры) эквивалентны действию подгруппы на вектор. Предположив, что если для всех частиц стандартной модели все скобки Ли дают такую эквивалентность, Лиси получил алгебру (и соответствующую ей группу) E8.
5. Группа стандартной теории должна быть подгруппой получившейся группы. — Но именно это условие, как было в дальнейшем признано самим автором, и не выполняется.

Наиболее интересными результатами теории Лиси являются следующие:

• лептоны, кварки, глюоны и кванты электрослабого взаимодействия без учёта гравитационного взаимодействия объединяются в рамках единой системы симметрии и взаимодействий. Автор утверждал, что его теория Великого объединения соответствует теории Великого объединения Пати-Салама (одной из наиболее популярных теорий, в соответствии с которой до сих пор пытались построить теорию объединения сильных и электрослабых взаимодействий), но это утверждение оказалось ошибочно. Так что теория нуждается в доработке.
• учёт гравитации в пренебрежении квантовыми эффектами даёт приближение, соответствующее классической физике. И этим приближением является общая теория относительности в варианте Альберта Эйнштейна, причём знаменитый космологический член в данном варианте ОТО оказывается положительным и равен вакуумному среднему значению хиггсовского поля.
• в теории нет свободных параметров (кроме вакуумного среднего для хиггсовского поля). Таким образом, её предсказания нельзя подогнать с помощью неизвестных параметров.

[править] Ссылки

• Статья в ArXiv (англ.)
• Страница с обсуждением теории Лиси

[править] См. также

• Теория всего
• Квантовая гравитация
• Стандартная модель
• Теория струн

п·о·р

Теории гравитации

Стандартные Альтернативные ОТО Объединённые теории поля Другие Классическая теория тяготения Ньютона Классическая механика Общая теория относительности (ОТО) История теории относительности Математика ОТО Источники по ОТО [1] Тесты ОТО [2] Теория твисторов [3] [S] Принцип Маха Релятивистская теория гравитации Классические теории гравитации [4] [S] Конформная гравитация [5] [S] Скалярные теории [6] Теория Нордстрема [7] Теория Илмаза [8] Скалярно-тензорные теории [9] [S] Теория Йордана-Бранса-Дике [10] Космология самотворения массы [11] Биметрические теории [12] [S] Другие альтернативы Теория Эйнштейна-Картана [13] Связность Картана [14] Теория гравитации Уайтхеда [15] [S] Несимметричные теории гравитации [16] [S] Скаляр-тензор-векторная гравитация [17] [S] Тензор-вектор-скалярная гравитация [18] [S] Телепараллелизм [19] Геометродинамика [20] Квантовая гравитация Полуклассическая гравитация [21] Дискретная лоренцевская квантовая гравитация [22] [S] Евклидовая квантовая гравитация [23] [S] Индуцированная гравитация [24] [S] Петлевая квантовая гравитация Условие Уилера-де Витта [25] Теории всего Супергравитация М-теория Теория струн Перечень терминов и имён, связанных с теорией струн [26] Теория суперструн Исключительно простая теория всего [S] ОТО, модифицированная дополнительными размерностями [27] Теория Калуцы-Клейна Модель гравитации DGP [28] [S] Альтернативы теории Ньютона Гравитация по Аристотелю [29] Гравитация Фатио-Леcажа Модифицированная ньютоновская динамика (MOND) [30] Теории без классификации Составная гравитация [31] [S] Гравитация с массивным гравитоном [32] [S] Электрогравитация[33] Гравитомагнетизм[34] Антигравитация[35] Левитация[36] [S] обозначены теории, сущность или описания которых требуют доработки

Это незавершённая статья по физике. Вы можете помочь проекту, исправив и дополнив её.