Грег Иган «Only Connect»

Озорной микрорассказ, расширяющий идеи петлевой квантовой гравитации (преимущественно Смолина и Ровелли) до потенциальной будущей Теории Всего. Был опубликован не где-нибудь, а в престижнейшем научном журнале «Nature» за февраль 2000 года; представляет вымышленную квантовую теорию графов, фундаментально важную для «Лестницы Шильда». В этом коротеньком рассказе Иган прослеживает цепочку идей от классика Майкла Фарадея (середина XIX века) к нашему великому современнику и главному троллю всея теорфизики Роджеру Пенроузу (р. 1931, лауреат Нобелевской премии 2020 г.) и Джону Баэзу (физик, математик, друг Игана), а дальше — к полностью вымышленному яванскому учёному Куснанто Сарумпету, работающему в 2030-х.

Ближайшей предшественницей теории Сарумпета, по Игану, выступает модель спиновых сетей Роджера Пенроуза, в которой рассмотрены трехвалентные графы с приписанным каждому узлу полуцелым числом, соответствующим возможному значению спина квантовой частицы. Пенроуз в начале 1970-х показал (см. https://math.ucr.edu/home/baez/penrose), как полный набор пространственных направлений может быть получен из простых комбинаторных принципов, применяемых к процессам обмена спином между двумя областями обширной сети. В квантовой теории графов, или КТГ, квантовое состояние, описывающее как геометрию пространства, так и поля материи, присутствующей в нем, должно быть построено из комбинаций графов. По версии Игана, Куснанто Сарумпет в серии из шести статей, опубликованных с 2035 по 2038 гг., показал, что как общая теория относительности (ОТО), так и Стандартная Модель физики элементарных частиц (СМ) представляют собой аппроксимации единой теории — КТГ; геометрия трехмерного пространства возникает при рассмотрении четырехвалентных графов, где четыре ребра, исходящие из каждого узла, ограничивают площадь грани так называемого «квантового тетраэдра». Если рассматривать графы высших валентностей, можно столкнуться с нежелательными осложнениями: структуру взрывоподобно заполонят новые измерения. Но Сарумпет выводит простой динамический закон, ограничивающий среднюю валентность значением 4. В то же время трехвалентные и пятивалентные узлы (так называемые «допанты» по аналогии с примесями в полупроводниках) разрешены правилами Сарумпета в том смысле, что они образуют специальные узоры: замкнутые, возможно, заузленные цепи с переменной валентностью. Эти петли узлов-допантов, классифицированные по симметриям и типам взаимодействий, находятся в отличном соответствии с частицами СМ.

Впрочем, прошло более двадцати лет, а КТГ неуловима, подобно темной материи, и перспективы сооружения анонсированного в рассказе орбитального коллайдера еще более сомнительны, чем марсианская колония Элона Маска. Там хотя бы перхлораты для кислотного трипа завозить не понадобится.