Карусель не просто кружит вас по кругу — при каждом обороте она ещё и слегка ввинчивается в землю. Это движение, похожее на штопор, и есть суть NUT-заряда — особого свойства пространства-времени, которое физики изучают с середины прошлого века.

В новой работе исследователи вернулись к старым решениям уравнений Эйнштейна, описывающих искривлённое пространство вокруг вращающихся объектов с такими «ввинчивающимися» свойствами. Они показали, что масса (обычная тяжесть) и NUT-заряд (магнитоподобная добавка) — это две стороны одной медали. Всё зависит от того, как мы решаем главное уравнение: один выбор даёт массу, другой — NUT-заряд. Похоже на перевод одной фразы на два языка: смысл один, а слова разные.

Самое интересное случилось, когда авторы посмотрели на частицы с разным спином (внутренним вращением, как у волчка). Оказалось, что «электрическая» версия частицы (связанная с массой) и «магнитная» версия (связанная с NUT-зарядом) описываются похожими формулами. Ключевую роль в них играет специальная функция — функция Бесселя. Только порядок этой функции меняет знак: для массы он положительный, для NUT-заряда — отрицательный. Как будто вы смотрите на ту же волну, но перевернув бинокль.

В итоге физики не нашли убедительных признаков того, что в высших размерностях существует самодуальная гравитация — особый случай, когда частица полностью уравновешена сама с собой. В четырёх измерениях такое бывает, и это приводит к удивительным упрощениям в расчётах. Но в мирах с большим числом измерений эта магия, похоже, исчезает. Значит, наша Вселенная в этом смысле уникальна. Или мы просто ещё не нашли правильный «ключ» к многомерным дверям.