В квантовой физике есть теории, где всё подчиняется чётким пропорциям — как музыкальный ритм, который всегда возвращается к началу такта. Но существуют и «иррациональные» теории, где ритм ломается и предсказать следующий удар почти невозможно. Одна из таких — теория компактифицированного бозона: частица живёт на окружности, и её поведение зависит от радиуса этой окружности. Если радиус не выражается простой дробью, теория становится иррациональной, и просчитать её крайне трудно.
Авторы новой работы придумали, как «поймать» эту теорию в сети из фиксированных точек — тензорные сети пространства-времени. Каждая точка работает как узел рыболовной сети, только удерживает она не рыбу, а кусочек реальности. Сначала учёные взяли данные с границ — открытые струны, которые заканчиваются на краях мира, — и построили сеть. Та воспроизвела поведение замкнутых струн с ошибкой меньше процента.
Но главный сюрприз ждал внутри одного узла. Там обнаружилась «ручка настройки»: меняя её, можно плавно переходить от одной иррациональной теории к другой. Это похоже на поворот регулятора громкости, который меняет не звук, а саму физику частиц. Словно подкручиваешь одну деталь в моторе — и бензиновый двигатель превращается в дизельный, без замены остальных частей.
Такой подход — мост между дискретным миром вычислений и непрерывной тканью реальности. Если сети из фиксированных точек справляются с иррациональными теориями, они могут помочь и в понимании квантовой гравитации. Пространство-время, возможно, тоже состоит из мельчайших «кирпичиков» — и эти сети показывают, как их можно собрать.
Иррациональность в физике — не недостаток, а свойство: такие теории часто возникают при описании систем с бесконечным числом состояний, и их спектр никогда не повторяется, как цифры числа π.
В романе «Конец вечности» Айзека Азимова реальность меняют, подкручивая параметры вручную — почти как в этой работе, где одна «ручка» в тензоре плавно деформирует целую теорию.