Физическая энциклопедия

КАЛУЦЫ КЛЕЙНА ТЕОРИЯ

-теория поля в пятимерном пространстве-времени (одна временная и четыре пространств. координаты), объединяющая эл.-магн. и гравитац. взаимодействия на геом. основе. Предложена Т. Калуцей (Th. Kaluza, 1921) и О. Клейном (О. Klein, 1926). Впоследствии над её развитием много лет работал А. Эйнштейн. Дополнительная, пятая координата, вводимая в К. - К. т., является компактной (её значения лежат на окружности) и имеет настолько малый размер, что для макроскопич. наблюдателя она не заметна (все измеряемые наблюдателем физ. величины не зависят от значения пятой координаты). Осн. результат К.- К. т. состоит в том, что лагранжиан гравитац. взаимодействия в пятимерном пространстве-времени, в качестве к-рого (по аналогии собщей теорией относительностиЭйнштейна) берётся след пятимерногоРиччи тензора,с точки зрения четырёхмерного макроскопич. наблюдателя представляется как сумма лагранжиана эйнштейновской теории гравитации в четырёхмерном пространстве-времени и лагранжиана максвелловской теории эл.-магн. взаимодействия. При этом смешанные компонентыметрического тензорапятимерного пространства-времениgА4(где A=0, 1, 2, 3 соответствует обычным пространственно-временным координатам) интерпретируются как четырёхмерный вектор-потенциал эл.-магн. поля. суперсимметрии, супергравитации исуперструн.Всовр. теориях типа К.- К. т. рассматривается искривлённое пространство-время размерности 4+d и предполагается, по аналогии с первоначальной К.- К. т., что дополнительныеdизмерений к.-л. образом компактифицируются в замкнутое d-мерное пространство (в нек-рых вариантах - в d-мерную сферу) с характерными размерами порядка т. н. планковской длины 10-33см, гдеG -ньютоновская гравитац. постоянная. Симметрия этого d-мерного пространства определяетвнутренние симметриии калибровочные симметрии (см.Калибровочная инвариантность)сильного, эл.-магн. и слабого взаимодействий. В теорию может быть включена суперсимметрня, что позволяет объединить бозоны и фермионы. С точки зрения четырёхмерного макроскопич. наблюдателя такая теория содержит бесконечное число квантовых полей с разл. спинами. При этом кванты тех полей, к-рые не зависят от координат d-мерного пространства, имеют массу ГэВ/с2, а остальные поля - очень тяжёлые (mаmPl)и поэтому не проявляются в лаб. экспериментах (mPl- планковская масса).Наиб. интерес представляет 10-мерная теория типа К.- К. т. (d=6), к-рая возникает в низкоэнергетич. (E[mPlс2) пределе более фундам. теории нелокальных объектов - суперструн. Нек-рые варианты теории суперструн не содержат ультрафиолетовых расходнмостей при специальном выборе группы симметрии (E83E8,к-рая далее нарушается до E63E8)великого объединениясильного, эл.-магн. и слабого взаимодействий. Важно, что эта группа симметрии является удовлетворительной с точки зрения классификации элементарных частиц.,А. А. Старобинский.

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия.Главный редактор А. М. Прохоров.1988.