Эта симметрия, известная также под названием калибровочная инвариантность, была обнаружена очень давно — еще во времена первых исследований электромагнитных явлений. Однако вначале ей не придавали большого значения. Но после работ немецкого физика Генриха Вейля, которого в шутку называют крестным отцом симметрии, интерес к ней пробудился. А после успехов в создании теории объединенного электрослабого взаимодействия и квантовой хромодинамики — теории сильного взаимодействия — среди специалистов возникло твердое убеждение, что калибровочная инвариантность и есть основной динамический принцип при создании единой теории поля.
Сравнительно недавно существовала лишь одна калибровочная теория — квантовая электродинамика. Объединение в 1967 году слабого и электромагнитного взаимодействия (теория Глешоу — Вайнберга — Салама) привело к тому, что рассматриваемая ранее изолированно некалибровочная теория слабого взаимодействия оказалась лишь частью целого — калибровочной теории слабого взаимодействия.
В 70-х годах была создана калибровочная теория сильного ядерного взаимодействия на базе объединения теории кварков М. Гелмана и Г. Цвейга с калибровочными уравнениями Ч. Янга и Ф. Милса. В 1954 году работающие в США физики Ч. Янг и Ф. Миллс создали новый тип уравнений, описывающих безмассовые поля на основе калибровочного принципа. Но поскольку единственной в те времена известной безмассовой частицей — переносчиком взаимодействия — был фотон (основная частица электромагнитного взаимодействия), то уравнения Янга — Миллса посчитали физико-математической экзотикой.
Однако позже оказалось, что теория Янга — Миллса составляет основу интерпретации взаимодействия кварков. По аналогии с квантовой электродинамикой она получила название квантовой хромодинамики. Замена электро- на хромо- объясняется тем, что кварки (как и любые сильно взаимодействующие внутри нуклонов частицы) обладают цветовым (chromo) зарядом, подобно тому, как электроны и протоны характеризуются электрическим зарядом.
С появлением квантовой хромодинамики возникли реальные предпосылки для создания единой теории калибровочных полей электрослабых и сильных взаимодействий. В 1973 году Шелдон Гленшоу и Говард Джоржи представили первую подобную теорию Великого объединения (ТВО).
Итак, квантовая электродинамика, теория элект-рослабого взаимодействия, квантовая хромодинамика и ТВО базируются на принципе калибровочной инвариантности. Именно поэтому калибровочная симметрия является базисом будущей единой теории всех взаимодействий, включая и гравитационное.
