Теория струн постулирует, что большинство фундаментальных элементов природы — не частицы, а одномерные вибрирующие струны. Разница в частоте колебаний этих струн определяет тип частицы. Ученые из Университета Нью-Йорка и Калифорнийского технологического института поставили вопрос таким образом: «Для какого математического вопроса теория струн является единственным ответом?»

Такой подход в физике называют «бутстрапным», то есть, добровольным отказом в решении задач от определенных инструментов. Бутстрап позволил физикам понять, почему общая теория относительности и разные теории частиц математически неизбежны: при определенных условиях они являются единственно возможными математическими структурами.

Исследователи установили метод бутстрапа амплитуд струн — в частности, создания их посредством математических формул. Применив к формулам амплитуд рассеяния — описывающим, как частицы взаимодействуют и формируются — специальные математические условия, группа обнаружила, что амплитуды теории струн выступают единственным согласованным ответом.

«Эта статья впервые дает ответ на вопрос теории струн, — говорит Грант Реммен, один из авторов. — Теперь, когда эти математические условия известны, мы стали на шаг ближе к пониманию того, может ли теория струн описать нашу Вселенную и если да, то как».

Кроме того, как пишет сайт университета, исследование может оказаться полезным в изучении квантовой гравитации, которая объединяет ОТО с квантовой механикой.

В 2020 году международная группа ученых предоставила убедительные доказательства возможности создания теории квантовой гравитации, которая подчиняется всем фундаментальным законам физики и заменяет теорию струн.