6. Единая калибровочная природа различных типов физический взаимодействий

Калибровочный принцип называют динамическим ново­введением в общей теории относительности. Нововведением является тот факт, что гравитационное поле здесь не постулируется, а выводится как результат инвариантности (сим­метрии) лагранжиана теории относительно группы локальных калибровочных преобразований. То есть требование симметрии порождает определенный конкретный вид взаимодействия, в данном случае — гравитационного. А это уже принципиаль­но новый подход в физике. Благодаря ему современная физи­ка отошла от исторической традиции, согласно которой зара­нее давалась форма взаимодействий, установленная экспери­ментально и теоретически описанная. Форма взаимодействий более не постулируется, а выводится как результат инвариант­ности относительно групп определенных локальных преобразо­ваний, как способ, которым в природе должно компенсиро­ваться локальное калибровочное преобразование. И неважно, какие виды симметрии обусловливают эти взаимодействия. В каждом случае теории, в которых работает указанный прин­цип, называют калибровочными. Иными словами, калибро­вочная инвариантность позволяет ответить на вопрос: «Почему и зачем в природе существуют такого рода взаимодействия?» Ибо тип взаимодействия диктуется симметрией.

Оказывается, что все известные четыре типа взаимодей­ствий — гравитационное, электромагнитное, сильное и сла­бое — имеют калибровочную природу и описываются калибровочными симметриями. То есть все взаимодействия как бы сде­ланы «из одной болванки». Это вселяет надежду, что можно будет найти «единственный ключ ко всем известным замкам» и описать эволюцию Вселенной из состояния, представленного единым су­персимметричным суперполем, из состояния, в котором разли­чия между типами взаимодействий, между всевозможными час­тицами вещества и квантами полей еще не проявлены.