Воодушевленные этим успехом, ученые в поисках более глубокой теории вышли далеко за пределы стандартной модели. Ими руководило математическое свойство под названием симметрия, позволяющее элементам системы подвергаться трансформациям — по аналогии с вращением или отражением в зеркале — без фундаментальных изменений. Симметрия стала sine qua поп (без чего нет, лат. — Пер.) физики частиц. В поисках теорий с более глубокими симметриями теоретики стали обращаться к измерениям более высокого порядка. Точно так же, как астронавт, поднимающийся над двумерной плоскостью Земли, может лучше понять ее глобальную симметрию, так и теоретики различают симметрии более высокого порядка, лежащие в основе взаимодействия частиц.
Одна из самых насущных проблем в физике частиц возникает из определения частиц как точек. Как деление на ноль ведет к бесконечности и таким образом к бессмысленному результату, так и расчеты, включающие подобные точкам частицы, часто заканчиваются чушью. Создав стандартную модель, физики смогли просто выкинуть все эти проблемы. Но относительность Эйнштейна, с ее искажениями пространства и времени, казалось, требовала даже более радикального подхода.
В самом начале восьмидесятых многие физики поверили, что этот подход представляет теория суперструн. Эта теория заменила подобные точкам частицы крохотными энергетическими петлями, которые исключали абсурдности, возникающие при расчетах. Как вибрация струн скрипки порождает различные звуки, так и вибрация этих струн может генерировать все силы и частицы физического косма. Суперструны могли устранить и одну из трудностей физики частиц: возможность того, что не существует никакого окончательного основания для физической реальности, а есть только бесконечная последовательность все меньших и меньших частиц, вставленных одна в другую, подобно матрешкам. В соответствии с теорией суперструн существует фундаментальная шкала, за которой все вопросы, касающиеся пространства и времени, становятся бессмысленными.
Однако эта теория страдает от нескольких проблем. Во-первых, кажется, что есть бессчетные возможные версии, и теоретики не могут узнать, какая из них правильная. Более того, думают, что суперструны существуют не только в четырех измерениях, в которых живем мы (три измерения пространства плюс время), но также и в шести дополнительных измерениях, которые некоторым образом «уплотнены» или сжаты в бесконечно малые шарики в нашей Вселенной. В конце концов, струны так же малы в сравнении с протоном, как протон в сравнении с Солнечной системой. В некотором смысле они более отдалены от нас, чем квазары, маячащие у дальнего края видимой Вселенной. Сверх-проводимый суперколлайдер, который должен был провести физиков гораздо глубже в микрокосм, чем любой предшествующий ускоритель частиц, составил бы 54 мили в диаметре. Для того чтобы исследовать косм, в котором, как думают, находятся суперструны, физикам придется построить ускоритель частиц размером в 1000 световых лет в окружности. (А всю Солнечную систему можно облететь за один световой день.) И даже ускоритель такого размера не позволит нам увидеть дополнительные измерения, в которых действуют суперструны.
