в один раз, много лет назад я сидел поздно вечером в собственном офисе в Корнелльском университете, придумывая на утро экзаменационные задачи для первокурсников. Это была несколько отличников, и я решил разнообразить экзамен, добавив в перечень задач одну посложнее. Но было поздно, я проголодался, исходя из этого вместо того дабы бережно подобрать сложную задачку, я забрал стандартную, с которой большая часть из них уже виделись, скоро поменял кое-какие условия, внёс её в экзаменационные билеты и направился к себе. (Опуская подробности, в задаче рассматривалось перемещение лестницы, прислонённой к стенке, которая скользит, а позже теряет опору и падает. Я поменял стандартные условия, добавив, что плотность лестницы изменяется по длине.) На следующее утро, на протяжении экзамена, я начал решать задачи и понял, что это скромное изменение условий сделало несложную задачу тяжело решаемой. Ответ исходной задачи в полной мере уместилось бы на полстраницы. А ответ данной заняло все шесть. У меня большой почерк. Но суть вам ясен.
Данный маленький эпизод отражает правило, нежели исключение. Задачи из книжек подобраны весьма намерено, дабы их возможно было полностью решить разумными упрочнениями за разумное время. Но чуть-чуть измените условия, и они скоро станут или сверхсложными, или по большому счету не решаемыми. Иными словами, задачи из книжки скоро становятся такими же сложными, как задачи описания настоящего мира.
Но факт остаётся фактом: большинство явлений, от перемещения планет до сотрудничества частиц, через чур сложно для правильного математического описания. Физик обязан осознать, какими усложнениями в данном контексте возможно пренебречь, создав наряду с этим дешёвую математическую модель явления, в которой учтены все значительные подробности. Рассчитывая орбиту Почвы, направляться учитывать лишь притяжение Солнца; само собой разумеется, лучше учесть ещё и притяжение Луны, но тогда математическая сложность быстро возрастает. (В XIX столетии французский математик Шарль-Эжен Делоне издал 900-страничную книгу, в которой детально рассматривался гравитационный танец Солнца, Луны и Земли.) В случае, если постараться продвинуться дальше и абсолютно учесть влияние перемещения остальных планет, то анализ делается необозримым. К счастью, во многих приложениях возможно тихо пренебрегать всем не считая влияния Солнца, поскольку эффект от действия вторых тел в нашей системе на орбиту Почвы очень незначителен. Подобные приближения только подтверждают высказывание, что мастерство физики лежит в умении отмести несущественное.
Физикам, довольно много трудящимся с вычислениями, хорошо как мы знаем, что приближения — это не только замечательный метод достижения прогресса, в них таится и определённая опасность. Минимальные усложнения при ответе на один вопрос нежданно смогут привести к очень значительным последствиям при ответе на другой. Одна дождевая капля вряд ли сможет оказать влияние на вес валуна. Но в случае, если данный валун еле держится на краю отвесного склона, то в полной мере возможно, что дождевая капля приведёт к его скатыванию, что послужит толчком для схода лавины. Приближение, не учитывающее эту дождевую каплю, приведёт к утрата значительного результата.
В середине 1990-х годов струнные теоретики натолкнулись на подобную дождевую каплю. Они поняли, что разные математические приближения, обширно применяемые в анализе теории струн, упускают из виду некое серьёзное физическое явление. Развив и применив более правильные математические способы, струнные теоретики наконец-то смогли выйти за рамки этих приближений; в то время, когда это случилось, в центр внимания попали неожиданные особенности теории. Среди них были новые типы параллельных вселенных; думается, что у одного из них высокие шансы быть найденным экспериментально.
Выход за рамки приближений
Любая из ведущих дисциплин теоретической физики — таких как классическая механика, электромагнетизм, квантовая механика и неспециализированная теория относительности — выяснена некоторым главным уравнением либо комплектом уравнений. (Для нас не серьёзен вид этих уравнений, но кое-какие из них я привёл в примечаниях в конце книги.)51 Неприятность в том, что не считая несложных случаев эти уравнения очень сложно решить. Исходя из этого физики, следуя заведённому обычаю, пользуются упрощениями — к примеру, не учитывают притяжение Плутона либо вычисляют Солнце шаром, — это упрощает вычисления и вселяет надежду взять приближённое ответ главного уравнения.
Довольно продолжительное время изучения в теории струн сталкивались с ещё бо?льшими трудностями. Кроме того нахождение главного уравнения выяснилось таким трудным, что физики смогли написать его только приближённо. Кроме того приближённые уравнения были столь сложными, что для нахождения ответов было нужно пользоваться упрощающими приближениями, что стало приближённым изучением приближений. Но в течение 1990-х годов обстановка кардинальным образом улучшилась. Успехи струнных теоретиков продемонстрировали, как выйти за рамки применения приближений.
Чтобы выяснить сущность этих открытий, представьте, что некоторый азартный юноша Ральф решил поучаствовать в двух последовательных раундах еженедельной глобальной лотереи, и для этого он с гордостью подсчитал шансы на выигрыш. Он сказал собственной подруге Элис, что в случае, если в каждом раунде у него имеется один шанс на миллиард, то за два раунда его шанс возрастёт до двух на миллиард, 0,000000002. Элис улыбнулась: «Ну, что-то типа того ». «Что означает типа того ? — обиделся Ральф, — это конкретно так!» «Ну, — сообщила она, — ты переоцениваешь. Если ты победишь первый раунд, то участие во втором раунде твои шансы не поднимет, поскольку ты уже победил. В случае, если же ты победишь два раза подряд, то денег у тебя, само собой разумеется, прибавится, но потому, что тебя интересует шанс победить сам по себе, то выигрыш во втором раунде по окончании выигрыша в первом уже не будет иметь значения. Исходя из этого для получения точного ответа, нужно вычесть шанс победить в обоих раундах, а это 1 на миллиард умножить на 1 на миллиард, либо 0,000000000000000001. В итоге окажется 0,000000001999999999. Вопросы имеется, Ральф?»
Если не отвлекаться на самоуверенность Элис, то её способ демонстрирует то, что физики именуют теорией возмущений . В вычислениях, в большинстве случаев, легче осуществить первый ход, что содержит лишь самые очевидные вклады — отправная точка рассуждений Ральфа — после этого делается второй ход, включающий более узкие подробности, изменяя, либо «раздражая» ответ на первом шаге, как в рассуждениях Элис. Данный подход возможно легко обобщён. Если бы Ральф решил поиграть в следующие десять еженедельных лотерей, то его шанс на выигрыш на первом шаге составил бы приблизительно 10 на миллиард, 0,00000001. Но так же как в прошлом примере, это приближение не имеет возможности верно обрисовать многократные выигрыши. Второй ход Элис верно обрисовывает случаи, в то время, когда Ральф побеждает два раза подряд — скажем, в первом и втором раундах, либо во втором и третьем, либо третьем и четвёртом. Эти поправки, как ранее указала Элис, пропорциональны 1 на миллиард умножить на 1 на миллиард. Имеется ещё более маленький шанс, что Ральф победит три раза подряд; на третьем шаге появляющаяся поправка пропорциональна 1 на миллиард, троекратно умноженной на себя, другими словами 0,000000000000000000000000001. На четвёртом шаге происходит то же самое, но шанс победить подряд четыре раунда делается ещё меньше, и без того потом. Любой новый вклад меньше прошлого, исходя из этого в определённый момент Элис сочтёт ответ достаточно правильным и на этом остановится.
Вычисления в физике, и во многих вторых областях науки, довольно часто происходят подобным образом. В случае, если вас интересует возможность того, что две частицы, летящие навстречу друг другу в Громадном адронном коллайдере, столкнутся между собой, то на первом шаге представьте, что они сталкиваются и отлетают друг от друга рикошетом (слово «сталкиваются» не свидетельствует, что они напрямую соприкасаются, напротив, это указывает, что единственная «пуля»-переносчик сотрудничества, такая как фотон, вылетает из одной частицы и поглощается второй частицей). На втором шаге учитывается возможность того, что эти частицы столкнутся два раза (между ними выстрелят два фотона); на третьем шаге появляющаяся поправка даёт вклад в прошлые два и учитывает возможность трёхкратного столкновения частиц; и без того потом (рис. 5.1). Как и в лотерее, теория возмущений трудится отлично, в случае, если возможность сотрудничеств частиц возрастающей кратности — подобно шансу выигрыша в каждом последующем раунде лотереи — быстро падает.
Рис. 5.1. Две частицы (изображённые двумя целыми линиями слева на каждой диаграмме) взаимодействуют, выстреливая приятель в приятеля различными «пулями» («пули» — это такие частицы-переносчики сотрудничества, изображённые волнистыми линиями), по окончании чего рикошетят вперёд (две целые линии справа). Любая диаграмма даёт вклад в неспециализированную возможность столкновения частиц между собой. Вклады с бо?льшим числом пуль становятся всё меньше
В лотерее спад определяется каждым следующим выигрышем, умноженным на фактор один на миллиард; в физическом примере он определяется каждым следующим столкновением с численным множителем, что именуется константой связи , значение которой отражает возможность того, что одна частица испустит «пулю»-переносчика сотрудничества, а вторая частица поглотит её. Для частиц, участвующих в электромагнитных сотрудничествах, к примеру электронов, экспериментально измерено, что константа связи фотонных пуль равна приблизительно 0,0073.52 Для нейтрино, участвующих в не сильный сотрудничестве, константа связи равна приблизительно 10?6. Для кварков, из которых состоят протоны, каковые спешат в Громадном адронном коллайдере и участвуют в сильном ядерном сотрудничестве, константа связи равна приблизительно 1. Эти числа не так мелки, как число 0,000000001 из лотереи, но в случае, если многократно умножать 0,0073 на себя, то итог скоро станет исчезающее мелок. По окончании одной итерации это приблизительно 0,0000533, по окончании второй итерации это приблизительно 0,000000389. Исходя из этого у теоретиков редко появляются неприятности при подсчёте числа многократных столкновений электронов. Вычисления с многократными столкновениями очень сложны, а конечный ответ так мелок, что возможно остановиться на нескольких испущенных фотонах и всё равняется взять весьма правильный ответ.
Кроме того не сомневайтесь, физики весьма желают иметь правильные результаты. Но большая часть вычислений через чур сложны, исходя из этого теория возмущений — это лучший инструмент из тех, что у нас имеется. К счастью, при малых константах связи приближённые вычисления смогут приводить к предсказаниям, каковые отлично согласуются с опытом.
Похожий метод вычислений по теории возмущений продолжительное время являлся базой струнных изучений. В теории струн имеется некое число, которое именуется струнной константой связи (струнная константа , для краткости), определяющая возможность столкновения двух струн. В случае, если теория окажется верной, то в один раз струнная константа возможно измерена, подобно вышеперечисленным константам связи. Но так как такие измерения на данный момент совсем гипотетичны, величина струнной константы остаётся полностью малоизвестной. В течение последних многих лет, не имея каких-либо указаний из опыта, струнные теоретики сделали главное допущение, что струнная константа мелка. До некоей степени это похоже на поиск потерянных ключей под фонарём, в силу того, что малая струнная константа разрешает физикам посредством теории возмущений пролить броский свет на вычисления. Потому, что до теории струн в большинстве успешных теорий константа связи была вправду мелка, то продолжая аналогию с фонарём, возможно заявить, что ключи довольно часто лежали именно там, где светло. Так или иначе, допущение малости константы связи разрешило совершить огромное количество математических вычислений, каковые не только прояснили базисные процессы сотрудничества струн, вместе с тем дали довольно много информации о фундаментальных уравнениях теории.
В случае, если струнная константа вправду мелка, то приближённые вычисления достаточно совершенно верно отразят физическую сущность теории струн. Но что, если она не мелка? В отличие от лотереи и сталкивающихся электронов, громадная струнная константа свидетельствует, что последовательные уточнения к приближению на первом шаге приведут к растущим вкладам, исходя из этого не будет никаких оснований прекратить вычисления на определённом этапе. Тысячи вычислений, проделанных на базе теории возмущений, станут тщетными; годы изучений окажутся израсходованными напрасно. Вдобавок, кроме того с умеренно малой константой связи всё равняется нужно заботиться о правомерности сделанных приближений, по крайней мере при определённых условиях, чтобы не пропустить узких, но серьёзных физических эффектов, как с каплей дождя, падающей на валун.
В начале 1990-х мало что возможно было ответить на эти неудобные вопросы. Но ко второй половине десятилетия молчание сменилось шумным восхищением открытий. Учёные нашли новые математические способы, талантливые перехитрить приближения по теории возмущений, призвав на помощь то, что стало называться дуальность .
Дуальность
В 1980-х годах теоретики поняли, что имеется не одна теория струн, а пять различных её вариантов с заковыристыми именами тип I , тип IIA , тип IIB , O-гетеротическая , E-гетеротическая . Я не упоминал об этом усложнении до сих пор, в силу того, что все пять теорий, не обращая внимания на различия в технических подробностях, имеют однообразные неспециализированные особенности — вибрирующие струны и дополнительные пространственные измерения, — каковые были нами рассмотрены. Но мы дошли до того момента, в то время, когда все пять вариантов теории струн выходят на передний замысел.
В течение многих лет физики применяли способы теории возмущений для анализа каждой из пяти теорий струн. При изучении теории струн типа I считалось, что её константа связи мелка, исходя из этого физики пользовались многошаговой процедурой, похожей на исследование лотереи Ральфом и Элис. Такая же процедура употреблялась при изучении O-гетеротической теории либо каждый теории струн. Но за пределами ограниченной области малых струнных констант учёные только пожимали плечами, полагая, что применяемый ими математический аппарат слишком мало силён для получения надёжных результатов.
Так было до весны 1995 года, в то время, когда Эдуард Виттен потряс струнное сообщество серией изумительных результатов. Опираясь на результаты таких учёных, как Джо Польчински, Майкл Дафф, Поль Таунсенд, Крис Халл, Джон Шварц, Ашок Сен и многих вторых, Виттен привёл убедительное подтверждение того, что сейчас струнные теоретики смогут вольно выйти за рамки малых констант связи. Главная мысль была несложная и сильная. Виттен доказал, что при повышении константы связи в одной из формулировок теории струн, теория превосходным образом понемногу трансформируется в что-то отлично узнаваемое: в другую версию теории струн, в которой константа связи значительно уменьшается. К примеру, в то время, когда константа связи в теории типа I громадна, она переходит в O-гетеротическую теорию струн с малой константой связи. Это указывает, что пять теорий струн не такие уж и различные. При ограниченном рассмотрении — при малых константах связи — любая из них отличается от остальных, но при снятии этого ограничения любая из теорий струн переходит в другие.
Сравнительно не так давно я натолкнулся на превосходную картину, на которой при близком рассмотрении возможно рассмотреть Альберта Эйнштейна; отодвинув картину чуть дальше ничего определённого не видно; а при взоре издали появляется изображение Мэрилин Монро (рис. 5.2). Если вы смотрите на изображения, проявляющиеся лишь в крайних фокусах, имеется все основания вычислять, что это две различные картины. Но разбирая картину на промежуточных расстояниях, вы нежданно обнаруживаете, что портреты Эйнштейна и Монро являются частью единого изображения. Совершенно верно так же рассмотрение двух теорий струн в крайнем положении, в то время, когда струнная константа каждой мелка, ведет к заключению, что они столь же различные как Альберт и Мэрилин. Остановившись на этом, как в течение многих лет делали струнные теоретики, возможно заключить , что изучаются две различные теории. Но в случае, если разглядывать теории при промежуточных значениях констант связи, то обнаружится, что подобно Эйнштейну, преобразовывающемуся в Монро, одна теория понемногу переходит в другую.
Рис. 5.2. В случае, если наблюдать с близкого расстояния, на картине виден Альберт Эйнштейн. В случае, если наблюдать издали, появляется Мэрилин Монро. (Создатель изображения Од Олива из Массачусетского технологического университета)
Превращение Эйнштейна в Монро — не более чем курьёз. Переход от одной теории струн к второй теории струн — это уже настоящая изменение. Она свидетельствует, что в случае, если нельзя провести вычисления в одной теории струн по теории возмущений, в силу того, что её константа связи через чур громадна, то эти вычисления смогут быть легко проделаны на языке другой версии теории струн, где применима теория возмущений в силу малости константы связи. Таковой переход между кажущимися различными теориями именуется в физике дуальностью . Она стала одной из самых распространённых тематик в современных изучениях по теории струн. Обрисовывая одну и ту же физическую обстановку двумя различными математическими методами, дуальность удваивает отечественный вычислительный арсенал. Безнадёжно тяжёлые вычисления с одной стороны становятся в полной мере осуществимыми иначе.[13]
Разобравшись в подробностях, Виттен и другие исследователи продемонстрировали, что все пять теорий струн связаны между собой целой сетью таких дуальностей.53 В сплетении теорий и дуальностей, названном M-теорией (не так долго осталось ждать заметим, по какой причине), объединяются удачи всех пяти формулировок, сшитых совместно при помощи дуальных связей, что ведет к более глубокому пониманию каждой из них. Одним из открытий, в особенности серьёзным для отечественных целей, выяснилось то, что в теории струн имеется не только струны.
Браны
Начиная изучать теорию струн, я задавался тем же самым вопросом, что спустя десятилетия стали задавать мне самому: по какой причине струны такие особые? По какой причине нужно разглядывать фундаментальные объекты, у которых имеется лишь протяженность? В итоге, теория сама требует, дабы арена, где играются её актёры — пространственная Вселенная, — имела девять измерений, так по какой причине не рассматривать объекты, имеющие форму двумерных страниц либо трёхмерных шариков, либо их многомерные аналоги? Ответ на эти вопросы я определил, в то время, когда был студентом в 1980-х. Позже мне довольно часто приходилось растолковывать его в собственных лекциях в середине 1990-х годов. Ответ пребывает в том, что математика, обрисовывающая фундаментальные составляющие с более чем одним пространственным измерением, ведет к неустранимым несоответствиям (таким как квантовые процессы с отрицательными возможностями, а это математически тщетный итог). Но в то время, когда эти математические рассуждения проводятся для струн, все несоответствия компенсируют друг друга и появляется самосогласованное описание.[14]54 Струны, определённо, чем-то выделены.
По крайней мере так казалось.
Вооружившись новыми вычислительными способами, физики стали анализировать уравнения теории струн более бережно и взяли последовательность неожиданных результатов. Один из самых необычных результатов пребывал в том, что обстоятельство, по которой струны казались выделенными, достаточно шаткая. Теоретики додумались, что математические неприятности, появляющиеся при изучении многомерных ингредиентов, аналогичных диску либо шарику, были всего лишь последствиями применения приближённых способов. Вооружившись более правильными способами, маленькая несколько теоретиков узнала, что под математическим покровом теории струн вправду прячутся структуры с различным числом пространственных измерений.55 Техника теории возмущений через чур неотёсанна, дабы найти эти ингредиенты, но новые способы смогли это сделать. К концу 1990-х годов стало очевидно, что теория струн это не просто теория, обрисовывающая струны.
Были обнаружены объекты, по форме похожие на летающую тарелку либо ковёр-самолёт, с двумя пространственными измерениями: мембраны (одно из значений буквы M в M-теории), каковые кроме этого именуют два-бранами . Но это ещё не всё. Кроме этого были обнаружены объекты с тремя пространственными измерениями, так именуемые три-браны ; объекты с четырьмя пространственными измерениями — четыре-браны , и без того потом впредь до девять-бран . Математически было обнаружено, что все эти структуры, подобно струнам, смогут вибрировать и извиваться; исходя из этого в этом контексте струну оптимальнее разглядывать как один-брану — только одну из многих сущностей в нежданно долгом перечне фундаментальных кирпичиков теории струн.
С этим связано открытие, поразившее всех, кто совершил лучшие годы собственной опытной жизни, занимаясь теорией струн. Оказалось, что количество пространственных измерений в действительности вовсе не девять. Оно равняется десяти. И в случае, если добавить временно?е измерение, окажется совершенно верно одиннадцать пространственно-временных измерений. Как такое возможно? Мы же не забываем, как говорили «(D ? 10) умножить на проблему » в главе 4, откуда был сделан вывод о нужных десяти пространственно-временных измерениях теории струн. Но, опять-таки, математические выкладки, приведшие к этому уравнению, были основаны на теории возмущений с малой струнной константой. А это приближение (сюрприз!) не учитывало одно измерение. Как продемонстрировал Виттен, обстоятельство пребывала в том, что величина струнной константы напрямую осуществляет контроль размер 10-го пространственного измерения. Полагая константу связи малой, исследователи нечайно делали малым и это пространственное измерение, через чур малым — так, что оно стало невидимым для самой математической структуры теории. Более правильные способы исправили это упущение, что стало причиной появлению M-теоретико-струнной вселенной с десятью пространственными измерениями и одним временны?м, что в совокупности образовывает одиннадцать пространственно-временных измерений.
Я отлично не забываю наивно-изумлённые взоры участников интернациональной струнной конференции, проводимой в университете Южной Калифорнии в 1995 году, на которой Виттен в первый раз объявил часть результатов, совокупность которых сейчас именуется второй струнной революцией.[15]Именно браны выступают на сцену в истории с мультивселенными. Благодаря им исследователи нашли ещё одно множество параллельных вселенных.
Браны и параллельные миры
В большинстве случаев, принято вычислять, что струны малы и именно это свойство делается громадным препятствием для проверки теории. Но в главе 4 было увидено, что струны не обязательно мелки. Протяженность струны определяется её энергией. Энергии, сопоставляемые весам электронов, кварков, и других известных частиц так мелки, что соответствующие струны имеют вправду маленький размер. Но в случае, если в струну впрыснуть хватает энергии, то возможно сильно её растянуть. В земных условиях нет никаких возможностей осуществить подобное, но в принципе это не более чем технологическое ограничение. В случае, если теория струн верна, технологически развитая цивилизация сможет растянуть струну так очень сильно, как она захочет. Долгие струны смогут появляться в природных космологических явлениях; к примеру, струны смогут намотаться на часть пространства, а позже очень сильно растянуться в ходе космологического расширения. Одна из вероятных экспериментальных испытаний (табл. 4.1) пребывает в поиске гравитационных волн, испущенных долгими струнами, каковые вибрируют в глубине космоса.
Подобно струнам, многомерные браны также будут быть громадными. Из этого появляется совсем новый метод описания космоса в рамках теории струн. Чтобы выяснить, что я имею в виду, нарисуем сперва долгую струну, такую же долгую как электрические провода, тянущиеся за горизонт. После этого нарисуем громадную два-брану, похожую на огромную скатерть либо огромный флаг с бесконечной поверхностью. Таковой рисунок легко себе представить, поскольку он вписывается в рамки привычных трёх измерений.
В случае, если три-брана весьма громадна, допустимо кроме того вечно громадная, обстановка изменяется. Три-брана для того чтобы типа абсолютно заполнит пространство, в котором мы живём, подобно воде, заполняющей аквариум. Такая вездесущность предполагает, что вместо того, дабы вычислять три-брану объектом, расположенным в простых трёх измерениях, направляться разглядывать её как базу самого пространства. Подобно рыбам в воде, мы живём в заполняющей собой всё пространство три-бране. Пространство, по крайней мере то пространство, в котором мы конкретно живём, может оказаться значительно более осязаемым, нежели принято воображать. Пространство предстанет как вещь, объект, сущность — три-брана. В то время, когда мы бежим либо идём, живём и дышим, мы движемся в три-браны. Струнные теоретики именуют это сценарием мира на бране .
Конкретно сейчас в теории струн появляются параллельные вселенные.
Я сосредоточился на связи между три-бранами и тремя пространственными измерениями, в силу того, что желал совершить аналогию с повседневным опытом. Но в теории струн пространственных измерений больше трёх. В многомерном пространстве имеется хватает места для размещения не только одной три-браны. Допустим для начала, что имеются две огромные три-браны. Быть может, вам это непросто представить. Мне, по крайней мере, — непросто. В ходе эволюции мы обучились распознавать объекты, сулящие успех либо несущие опасность, каковые находятся конкретно в трёхмерного пространства. Следовательно, не смотря на то, что мы можем легко нарисовать два любых трёхмерных объекта, расположенных в некоей области пространства, мало кто сможет вообразить сосуществующие, но отделённые друг от друга трёхмерные сущности, любая из которых абсолютно заполняет собой трёхмерное пространство. Исходя из этого для наглядности дискуссии сценария мира на бране давайте откажемся от одного пространственного измерения и будем воображать жизнь на огромной два-бране. Для определённости будем думать о два-бране как о огромном, сверхтонком ломтике хлеба.[16]
Дабы полностью воспользоваться данной метафорой, представим, что на ломтике хлеба присутствует всё, что мы привыкли именовать Вселенной — туманность Ориона, Конская голова, Крабовидная туманность; целый Млечный Путь; другие галактики — Андромеда, Сомбреро, Водоворот; и без того потом — всё, что имеется в отечественного трёхмерного пространства, сколь угодно на большом растоянии друг от друга (рис. 5.3а ). Дабы представить вторую три-брану, необходимо нарисовать ещё один громадный ломтик. Где конкретно? Расположите его рядом с нашим ломтиком, лишь чуть переместите его в сторону в направлении дополнительных измерений (рис. 5.3б ). Столь же легко представить три либо четыре, либо большее число три-бран. Необходимо только добавить ломтиков космического батона. Не смотря на то, что аналогия с батоном отлично обрисовывает расположенные стопкой браны, легко представить более неспециализированные возможности. Браны смогут иметь любую ориентацию, быть вторых размерностей, бо?льших либо меньших, и все они смогут быть рассмотрены подобным образом.
Рис. 5.3. а ) В сценарии мира на бране традиционно осознаваемый нами космос оказывается трёхмерной браной. Для простоты мы отбрасываем одно измерение и изображаем мир на бране с двумя пространственными измерениями; брана может тянуться вечно на большом растоянии, исходя из этого представлена только конечная её часть; б ) Многомерное пространство теории струн вмещает в себя довольно много параллельных миров на бране
Во всём комплекте бран будут функционировать однообразные, основные физические законы, в силу того, что все они появляются из одной M-теории/теории струн. Так же как при с дочерними вселенными в инфляционной мультивселенной, физические особенности браны смогут значительно меняться в зависимости от дополнительных условий, таких как значения полей, пронизывающих брану, либо число её пространственных измерений. Кое-какие миры на бране могут быть весьма похожими на отечественный мир, с галактиками, планетами и звёздами, а кое-какие смогут очень сильно различаться. На одной либо нескольких таких бранах смогут жить разумные существа, каковые подобно нам в один раз решат, что их ломтик — их часть пространства — есть всем космосом. Сейчас мы понимаем, что в рамках бранного сценария в теории струн такая точка зрения через чур узкая. В бранном сценарии отечественная Вселенная только одна из многих, населяющих бранную мультивселенную .
Когда мысль бранной мультивселенной появилась в струнном сообществе, срочно появился вопрос. В случае, если огромные браны существуют по соседству, целые параллельные вселенные висят где-то рядом подобно ржаным ломтикам, комфортно расположившимся по соседству, то по какой причине мы не видим их?