Диалоги (апрель 2003 г.)

Гордон Александр Гарриевич

Э.Б. …у каждой индивидуальной моды. Эффект получался за счёт того, что складывалось много мод, а здесь одна массивная мода, но сильное взаимодействие.

И.В. Фактически может взаимодействовать так же, как слабое взаимодействие. Вот такой замечательный сценарий, который тоже можно попытаться проверять.

Э.Б. Эти гравитационные резонансы можно пытаться найти в прямых столкновениях – как новые частицы. В этом сценарии появилось ещё одно замечательное предсказание. Возникает дополнительное скалярное поле – так называемый радион, от слова радиус, –

и отвечает он за возможность колебания одной мембраны относительно другой в этом дополнительном измерении.

И.В. Когда есть две мембраны, то уже есть возможность мембранам относительно чего колебаться. Когда есть одна мембрана, то непонятно, относительно чего она колеблется, а вот когда есть две, то возникает новая степень свободы, и она называется радионом.

И оказывается, что в первоначальном варианте модели Рэндалл-Сундрума это просто скалярное безмассовое поле. Но безмассовым оно оставаться не может – это противоречит наблюдаемым вещам, поэтому оно должно каким-то образом приобретать массу. Но эта масса может быть порядка, например, 100 ГэВ, то есть где-то близко к массе Хиггса. И появились даже работы, которые говорят о том, что может происходить какое-то смешивание поля Хиггса и поля радиона.

Э.Б. В общем, очень интересная ситуация с точки зрения эксперимента и наблюдаемости.

А.Г. Тот новый каллайдер, который сейчас строится, он позволяет ответить на некоторые из этих вопросов экспериментально?

Э.Б. В это все верят и на это надеются. Точнее можно сказать так – если массы этих гравитонов и радиона будут лежать в области нескольких ТэВ, то они могут быть обнаружены, и тогда это будет очень красивое, совершенно фундаментальное открытие.

И.В. Невероятное, я бы сказал, открытие. Я бы даже добавил ещё, что сейчас фактически стало уже стандартом, что результаты всех экспериментов, в частности, на Тэватроне, представляются с оценками на размер дополнительных измерений. То есть при обработке результатов экспериментов обязательно учитывается эта модель – либо АДД-сценарий, либо модель Рэндалл-Сундрума, – и даётся оценка размеров дополнительных измерений с точки зрения этого сценария. По-моему, там есть ещё одна картинка, которую, наверное, стоит показать в конце.

Э.Б. Это просто как пример того, что можно ожидать на каллайдере LHC в ЦЕРНе в сценарии АДД. Это когда наблюдается в конечном состоянии струя и гравитон, причём гравитона не видно. Такое же конечное состояние в процессе может быть в Стандартной Модели, когда рождается струя и Z-бозон и Z распадается в пару невидимых нейтрино и антинейтрино, тогда это выглядит также.

Но поведение, как функция энергии этого джета в поперечном направлении, энергии в поперечном направлении к оси столкновения, это поведение разное. И вот видите, вот эта чёрная линия, это как выглядел бы (и как он будет выглядеть) график, если есть только Стандартная Модель. А дальше – кривые как бы это выглядело, если есть разное количество дополнительных измерений, вот там два, три, четыре и разный характерный масштаб, новый фундаментальный масштаб. Таким образом, это говорит о том, до каких масштабов может быть эта теория проверена. Либо эффект будет обнаружен, либо будут поставлены

новые ограничения. Это как маленькая иллюстрация того, что ожидается в АДД-сценарии. Такие же картинки есть для сценария Рэндалл-Сундрума.

А.Г. У меня последний вопрос. Что мешает в этой теории увеличить количество мембран до бесконечности?

И.В. Ну, можно конечно, увеличивать, и есть такие модели, кстати. Но, наверное…

Э.Б. Эти работы породили огромное количество и теоретических, и феноменологических, и теперь уже псевдоэкспериментальных работ…

А.Г. Предэкспериментальных.

Э.Б. Предэкспериментальных, да. С самыми разными вариантами, тут столько фантазии, что даже трудно сейчас… Но есть варианты, когда есть много мембран…

И.В. Я бы сказал так, что теряются красота и простота. Дирак когда-то сказал, что физический закон должен быть математически прекрасен. Вот в модели Рэндалл-Сундрума это есть. Если вы увеличите число мембран, то не будет точного решения, и такая красота и простота пропадёт.

И вот ещё одна загадка этой модели – пока существует такая модель только с одним дополнительным измерением. Попытки получить такие же красивые, точные решения с большим числом дополнительных измерений пока не приводят к успеху. Либо это действительно уникально, либо это просто пока ещё не удаётся. По крайней мере, до сих пор существует такая модель только с одним дополнительным измерением.

Э.Б. Ещё очень интересная вещь, что вторая мембрана даёт, собственно говоря, некий прообраз того, что называется скрытым миром.

И.В. Зеркальным миром.

Э.Б. В научно-фантастической литературе уже давным-давно это понятие эксплуатировалось, а здесь возникло теперь уже на научной основе.

А.Г. Это тоже 4-х-мерное пространство?

И.В. 4-х-мерное, но совершенно с другими свойствами.

Э.Б. Которое по дополнительному измерению отстоит от нашего на величину обратного ТэВ.

И.В. Предполагается, может быть.

Э.Б. Может быть, да. 10^-19, 10^-20 сантиметра.

И.В. Но в модели предполагается, что мы можем взаимодействовать с этим миром только гравитационно. В частности, если в нашем мире гравитация такая, какая она есть, то в зеркальном мире гравитация должна быть очень сильная. И, скажем, если там есть какие-то объекты с большой массой, то мы можем наблюдать, например, отклонения света в нашем мире в пустом пространстве. То есть, ничего нет, даже нет чёрной дыры, но всё равно происходит отклонение света. То есть это может быть влиянием масс в зеркальном мире.

А.Г. Вы хотите сказать, что в ближайшее время, если эта теория подтвердится, мы будем иметь и абсолютно новую космологическую теорию, поскольку…

И.В. Космологию, конечно, будут пересматривать. Кстати, уже есть такие работы.

Э.Б. Конечно, в модели Рэндалл-Сундрума есть и целый набор своих собственных проблем, и над их разрешением сейчас многие люди бьются, не вполне понятно, как они будут преодолены…