( Февраль 2022, idb.kniganews )
Продолжение цикла текстов «Эдвард Виттен и Одна Чёрная Птица.» Главная тема нынешнего эпизода сериала – это зачем природе понадобились кварки. И отчего физика у них такая странная…
В Национальной академии наук США есть давняя и очень достойная традиция. В память о тех из академиков, кто покинул сей мир, публиковать содержательный биографический мемуар. То есть не просто лаконичный стандартный некролог от коллег и друзей по науке, а обстоятельный – на десятки страниц – обзор важнейших итогов и достижений учёного.
Понятно, что такого рода научно-биографический обзор готовят люди, не только близко знавшие коллегу по жизни, но и глубоко понимающие суть достигнутого. Поэтому вряд ли удивительно, что когда в начале 2018 умер Джозеф Полчински, один из ярких творцов теории мембран (более известной под названием теория струн), то обширный мемуар [1] о нём подготовил Эдвард Виттен. Как давний соратник, не только хорошо знавший Полчински с 70-х годов прошлого века, но и написавший с ним несколько совместных работ.
Конкретные обстоятельства знакомства двух этих больших учёных в 1970-е, когда имена их – ещё никак не связанные с теорией струн – были очень мало известны хоть кому-то в науке, представляют здесь особый интерес сразу по множеству причин.
Во-первых, потому что в сердцевине научной темы, обсуждавшейся при их первой встрече, была идея о природе частиц как физике вихрей. Так называемый «вихревой оператор ’т Хоофта» был главным предметом исследований ещё не готовой в тот период диссертации Полчински – как нестандартный подход к проблеме конфайнмента или «пленения» кварков.
Во-вторых, потому что эта идея, смотреть на частицу как на вихревое движение жидкости – или идея «дуальности частица-вихрь», как это называют ныне, – тесно связана с великим множеством всех прочих дуальностей. Иначе говоря, интригующих парных соответствий в основах физики для вроде бы разных вещей. Начиная с дуальностей типа «электричество – магнетизм» или «кварки – глюоны», и заканчивая такими соответствиями, как «электромагнетизм – гравитация» или «частицы микромира – чёрные дыры макрокосмоса».
Все эти многочисленные и зачастую неожиданные дуальности своей взаимосвязанной математикой настойчиво наводят исследователей на мысли о единой физической основе у всех феноменов в природе. И что примечательно, универсальным ключом к освоению этого единства оказываются физико-математические особенности вихрей. Как наблюдаемых непосредственно, так и вихрей, выявляемых аналитически на всех возможных масштабах природы – от минимального планковского до максимально возможного для геометрии вселенной в целом. Это в-третьих.
В-четвёртых же, хотя Полчински начинал свой путь в большую науку с конструирования «вихревого оператора в фундаментальных основах», ничего существенного (кроме текста диссертации) у него тогда не вышло. То ли по этой, то ли по какой другой причине, но далее к теме «частицы как вихри» он больше уже не возвращался, по сути дела.
Виттен, с другой стороны, содержательно возвратился к теме дуальности частица-вихрь сравнительно недавно, в 2016, вскоре после того, как Полчински оказался выбит из науки тяжёлой болезнью. Вот только надлежащего развития эта тема и у Виттена впоследствии не получила.
Совсем не получила, к великому сожалению. Ибо именно через эту дуальность – причём непременно в сочетании с «новой-старой» концепцией живой материи – единые основы всей физики поддаются постижению наиболее естественным образом.
Читать «Живая материя как дуальность частица-вихрь, или ОЧП рассказала» далее
kiwi arXiv 