Дэниел Фридман (США), Питер ван Нивенхуизен (Нидерланды) и Серджио Феррара (Италия) разработали теорию «супергравитации» в 70-х годах прошлого века. Эта работа считается движущей силой теории струн — наиболее популярной у физиков модели реальности, в которой крошечные вибрирующий струны энергии движутся сквозь 10- или 11-мерное пространство-время, формируя ткань Вселенной.

Специальная премия по фундаментальной физике «Прорыв» (Breakthrough prize), учрежденная предпринимателем Юрием Мильнером, в этом году была присуждена этим троим ученым за вклад в науку. Помимо признания Фридман, ван Нивенхуизен и Феррара получат на троих $3 млн во время церемонии, которая состоится в ноябре в Калифорнии, пишет Guardian.

«Мы знали, что сделали важное дело, но не ожидали награды», — заявил Феррара, для которого эта премия стала такой же неожиданностью, как и для его коллег.

Трое ученых начали работу в 70-х, когда перед физикой частиц стояли особенно сложные проблемы. Десятилетия трудов привели к созданию так называемой Стандартной модели — квантовой теории, описывающей, как кирпичики материи, такие как электроны и кварки (фермионы), взаимодействуют с фотонами и глюонами (бозонами).

Но модель была незавершенной — в ней ничего не говорилось ни о гравитации, ни о странной темной материи, которая, предположительно, скапливается вокруг галактик, как невидимая слизь. Каждый раз, когда физики пытались объединить Стандартную модель с гравитацией, они терпели неудачу: вычисления становились бесконечными.

Примерно в то же время ученые разработали теорию суперсимметрии. Эта элегантная, хоть и умозрительная гипотеза, исходила из того, что все известные частицы имеют невидимых тяжелых напарников. Для фермионов это бозоны и наоборот. Фридман, Феррара и ван Нивенхуизен решили скрестить суперсимметрию с гравитацией.

Их теория, опубликованная в 1976, стала первым мостом, соединяющим теорию квантового поля Стандартной модели с теорией гравитации Эйнштейна, в которой масса искривляет пространство-время.

В супергравитации «гравитино», невидимый напарник частицы, несущей гравитационную силу, выступает потенциальным компонентом темной материи.

Супергравитация стала мощным математическим инструментом и низкоэнергетической версией теории струн, хотя пока она остается недоказанной. Поиски суперсимметрических частиц при помощи Большого адронного коллайдера пока ничего не дали, и из-за этого многие ученые решили отказаться от этой теории.

«Мы переживаем трудные времена, — сказал Фридман в интервью. — Я настроен пессимистично. Больше я не советую студентам заниматься теоретической физикой частиц. По счастью, они не слушают меня».

С 2021 года на Большом адронном коллайдере начнет работу новый детектор, который займется поиском следов темной материи. Инструмент FASER, плод усилий 16 институтов, способен осуществлять высокочувствительный поиск и заметить искомые частицы.