Суперструны

Суперстру́ны, модели теории суперструн, в которых элементарными частицами являются колеблющиеся одномерные объекты (струны) с дополнительной структурой (типа колючей проволоки), динамика которых ограничена суперсимметрией. Для суперструн устойчива фаза свободных струн (отсутствуют тахионные возбуждения). Это упрощает построение на их основе теорий фундаментальных взаимодействий, объединяющих стандартную модель элементарных частиц с квантовой теорией гравитации. Фаза свободных суперструн устойчива только в 10-мерном пространстве-времени, а для 4-мерного пространства-времени необходима компактификация лишних пространственных измерений. Её можно осуществить различными способами, как с сохранением, так и с нарушением суперсимметрии; это лишает такую теорию фундаментальных взаимодействий реальной предсказательной силы – необходимы дополнительные соображения для придания ей прямого физического смысла. На простейшем уровне имеется 5 различных моделей суперструн: открытые, замкнутые двух типов, гетеротические с калибровочными симметриями ${\displaystyle SO(32)}$ и ${\displaystyle E(8)\times E(8)}$, однако все они являются различными фазами одной и той же теории. Ещё одной её фазой является 11-мерная теория мембран (${\displaystyle M}$-теория). Браны различной размерности возникают в моделях суперструн как непертурбативные возбуждения (типа солитонов) и играют большую роль, например, при описании чёрных дыр. Основное достоинство моделей струн – возможность их анализа методами, лишь немного выходящими за рамки теории возмущений.