Такая возможность была предсказана в Московском математическом институте им. В. Стеклова доктором Ю. А. Гольфандом и его аспирантом Е. П. Лихтманом в 1970 году и получила название суперсимметрии. Идея суперсимметрии в том, что из множества возможных отношений между элементами вещества (бозонами) и элементарными взаимодействиями (липтонами) реализуются только те, которые допускают замену кванта вещества квантом взаимодействия при сохранении свойств и качеств системы в целом. Неизменность системы относительно преобразований физики называют инвариантностью, а математики предпочитают говорить о симметрии.
Так, если в уравнении х>2 = 4 вы замените л: на – х, то от этого ничего не изменится – это уравнение симметрично или инвариантно относительно преобразования я: → – х. Если вы повернете равносторонний треугольник на 120° относительно его центра, то перед вами останется все тот же треугольник.
При этом, чтобы «видеть» симметрию, нужна ось, перпендикулярная (ортогональная) плоскости треугольника. Нужен своего рода взгляд со стороны, «взгляд извне».
Суперсимметрию между веществом и взаимодействием обнаружили математики. Они рассматривали вещество и взаимодействия с ракурса к веществу и взаимодействию ортогонального, отстраненного и от вещества, и от взаимодействия. Они изучали формулы. Формулы состоят из символов, означающих величины и связывающие их операции. В этом смысле суперсимметрия есть символическая симметрия – симметрия символов.
Свойство симметрии накладывает существенное ограничение на отношения между элементами системы. Малейшее изменение длины одной из сторон равностороннего треугольника нарушит условие симметрии.
Возьмем уравнение х·у = 4.
Это уравнение имеет бесконечно много решений. Однако, если мы добавим условие симметрии х = у, то решений останется только два: 2 и -2.
Точно так же, выполнение условий суперсимметрии ограничивает структуру возможных отношений между элементами вещества и элементарными взаимодействиями. Ограниченность можно интерпретировать как связность кванта вещества и кванта действия в одно целое. Такая интерпретация сложилась в теории струн. В масштабах порядка 10>-35 м, то есть на 20 порядков меньше диаметра протона, и при столь высоких энергиях взаимодействий, что это и представить немыслимо, элементы вещества и элементарные взаимодействия превращаются в серию или сеть стоячих волн, подобных тем, что возбуждаются в гитарной струне. Чем выше вибрация струны, тем выше ее энергия и тем выше масса наблюдаемой частицы. Такова в первом приближении идея теории струн. Элементарные частицы – вовсе и не частицы, а микроскопические тончайшие струны. То, что физики фиксируют как траекторию движения частиц, может оказаться траекторией возмущений, проходящих по струнам.
