РАЗВИТИЕ ПОДХОДОВ К СОЗДАНИЮ КВАНТОВОЙ ТЕОРИИ ГРАВИТАЦИИ

Электрослабый сектор Стандартной Модели (СМ) элементарных частиц представляет собой развитие квантовой электродинамики (КЭД), дополняемое полем Хиггса, которое дает массу всем частицам. При этом изменяются некоторые существенные положения КЭД, такие как киральная симметрия лептонов, и сам механизм возникновения массы связывается с непертурбативным эффектом нарушения калибровочной симметрии. В то же время в СМ сохраняется старая проблема несовместимости квантовой теории с гравитацией, что препятствует рассмотрению СМ как единой теории всех сил и взаимодействий. Принципиальным прорывом в этой проблеме явилось ее рассмотрение с позиций теории гравитации, на базе решения Керра-Ньюмена. Черные дыры (ЧД) неоднократно предлагались на роль элементарных частиц, однако основным препятствием являлась слабость гравитационного взаимодействия, которое для ЧД Шварцшильда приводило к ее влиянию на частицы только на Планковских масштабах порядка «гравитационного радиуса» r_g = 2 М ~ 10^–33 см. Ситуация изменилась с открытием решения Керра-Ньюмена (КН) для вращающейся и заряженной ЧД, зона влияния которой a = J/M определяется спином J, и становится существенной для частиц малой массы М, достигая для электрона его Комптоновских размеров, порядка 10^–22 см. В этой зоне пространство становится двулистным и возникает «мост Эйнштейна-Розена», проход в «зеркальный» мир, в котором меняются знаки массы и заряда. Это породило в 1965 году «проблему источника решения Керра», которая была решена построением суперсимметричного источника, в котором суперсимметрия гарантирует стабильность решения и его единственность.

Решение КН проливает свет на проблему несовместимости квантовой теории с гравитацией. Будучи исходно гравитационным решением, оно проявляет связь с элементарными частицами, т.к. соответствует гравитационному и электромагнитному полю электрона, отвечая на вопрос: «какая структура электрона была бы совместима с гравитацией»? Оказывается, что электрон должен иметь структуру, подобную MIT и SLAC моделям «мешков» в теории адронов. «Мешок» заполнен полем Хиггса, которое закрывает проход в зеркальное пространство и порождает массу у поля Дирака в соответствии со структурой Стандартной Модели. Решение Керра-Ньюмена однозначно определяет форму мешка, решая проблему совместимости с гравитацией.

Проблема источника решения Керра. Вихревая конгруэнция Керра переходит аналитически через «мост Эйнштейна-Розена» на зеркальное пространство, изменяя знаки заряда и массы

Векторный потенциал КН формирует петлю Вильсона, квантуя спин источника

Радиальный профиль дискообразного гравитирующего «мешка», формируемый доменной стенкой, интерполирующей между суперсимметричным вакуумом, образуемым полем Хиггса внутри «мешка», и внешним гравитационным решением Керра-Ньюмена

Результаты исследований опубликованы в следующих научных журналах:

1) A. Burinskii, arXiv:1505.03439, Gravitating lepton bag model, JETP (ЖЭТФ) 148 (8), 228 (2015),  DOI: 10.1134/S1063776115080038

2) A. Burinskii, arXiv:1706.02979, Stability of the lepton bag model based on the Kerr-Newman solution, JETP (ЖЭТФ) 148, 937 (2015),  DOI: 10.1134/S1063776115110023

3) A. Burinskii, arXiv:1710.08769, Weakness of gravity as illusion which hides true path to unification of gravity with particle physics, Int.J.Mod.Phys. D, Vol. 26 (2017) 1743022, DOI: 10.1142/S0218271817430222 

© лаборатория теоретической физики