Мир бран

Одной из оригинальных черт М-теории является то, что она вводит не только струны, но и целый зверинец мембран различных измерений. В таком представлении точечные частицы называются нуль-бранами, потому что они бесконечно малы и не имеют измерения. Тогда струна однобранна, поскольку это одномерный объект, определяемый своей длиной. Мембрана двубранна, подобно поверхности баскетбольного мяча, которая определяется длиной и шириной. (Баскетбольный мяч может двигаться в трех измерениях, но его поверхность лишь двумерна.) Наша Вселенная может быть трехбранной – трехмерным объектом, обладающим длиной, шириной и высотой. (Как заметил один остряк, если пространство имеет p измерений, где p – целое число, то наша Вселенная является p-браной, что произносится как «пи-брэйн» (pea-brain – куриные мозги. – Прим. пер.). Диаграмма, показывающая все эти p-браны, называется брана-сканированием.)

Существует несколько способов, при помощи которых мы можем свести мембрану к струне. Вместо того чтобы сворачивать одиннадцатое измерение, мы также можем вырезать ломтик-экватор из одиннадцатимерной мембраны, создав таким образом замкнутую ленту. Если мы уберем толщину этой ленты, то она превратится в десятимерную струну. Петр Хорава и Эдвард Виттен показали, что таким образом мы приходим к модели гетеротических струн.

В сущности, можно показать, что существует пять способов свести одиннадцатимерную М-теорию к десяти измерениям, получив в результате те самые пять теорий суперструн. М-теория дает нам быстрый интуитивный ответ на загадку, почему существует пять струнных теорий. Представьте, что вы стоите на вершине высокого холма и смотрите на равнины. С удачной точки обзора в третьем измерении отдельные части равнины предстают нам объединенными в единую связную картину. Подобным образом с точки обзора в одиннадцатом измерении, глядя «вниз» на десятимерную равнину, мы видим безумное лоскутное одеяло, сшитое из пяти теорий суперструн – отдельных лоскутков одиннадцатого измерения.