Завершено цикл теоретичних досліджень, покликаних допомогти у вивченні сильної взаємодії в нашому чотиримірному просторі - вирішенні початкової задачі теорії струн і її експериментальної перевірки.
Теорія струн виникла наприкінці 1960-х років і за наступні десятиліття стала одним з основних претендентів на роль «теорії всього сущого» - об'єднаної теорії світобудови. Вважається, що вона зможе пояснити основи будови Всесвіту або, як мінімум, властивості фундаментальних частинок і їх взаємодії. Найбільш вражаючим досягненням теорії струн стало те, що вона об'єднала раніше непримиренні принципи загальної теорії відносності (гравітації) і квантової механіки.
Прихильники цієї теорії розглядають в якості основоположних елементарних об'єктів не «звичні» нам точкові електрони або кварки, а одномірно-протяжені об'єкти, що коливаються. Саме вони свого часу нагадали вченим струни і подарували назву теорії. Втім, експериментально упевнитися в існуванні струн поки неможливо: необхідна точність на багато порядків вище сьогоднішніх технічних можливостей. Це становить серйозну проблему для теорії з точки зору її доведеності, але фізики-теоретики не здаються і продовжують активно досліджувати проблему.
Нову сторінку в історії теорії струн відкрила гіпотеза, висунута в 1997 році американським вченим Хуаном Малдасеною. Названа на його честь гіпотеза вперше запропонувала двоякий опис одних і тих же процесів: у термінах струн, з одного боку, і теорії полів Янга-Міллса - з іншого. Говорячи спрощено, гіпотеза дозволила, розглядаючи теорію струн у рамках добре вивченої теорії обурень у десятимірному просторі, робити передбачення для режиму сильного зв'язку адронів у чотиримірному просторі. Зокрема, Малдасена припустив, що теорія струн «живе» в спеціальному десятимірному просторі, який є прямим твором двох п'ятимерних просторів - п'ятимерної сфери і спеціального викривленого п'ятимерного простору анти-де Сіттера (AdS). Останній, названий на честь Віллема де Сіттера, має чотиримірний кордон, який і є нашим світом.
Згідно з ідеєю Малдасени, режим сильного зв'язку в нашому чотиримірному просторі можна співвіднести з режимом слабкого зв'язку в просторі анти-де Сіттера - роблячи обчислення відповідно до теорії обурення в теорії струн, можна зробити передбачення для режиму сильного зв'язку на межі простору анти-де Сіттера, тобто для нашого чотирьохмірного простору. Зокрема, такий підхід відкриває нові цікаві можливості для вивчення взаємодії кварків, оскільки досі не ясно, що утримує кварки разом.
Основним методом вивчення гіпотези Малдасени є обчислення так званої «ефективної дії» для полів у просторі AdS. Ефективна дія дозволяє визначити кореляційні функції струмів у нашому чотиримірному просторі і, в принципі, перевірити гіпотезу Малдасени. "У нашому світі є поля, які представлені нейтронами, електронами, фотонами. Ці поля характеризуються, крім іншого, спином і масою. У просторі AdS теж існують поля, які також характеризуються масою і спином, там також можна ввести ці поняття, - розповідає співробітник Фізичного інституту ім. П.Н.Лебедєва РАН Руслан Мецаєв, що займається останні кілька років проблемою обчислення ефективної дії. - У теорії струн значення спину можуть бути будь-якими, в тому числі, дискретними, тобто цілими або напівцілими - будь-якими. І для цих полів я займаюся обчисленням ефективної дії. Ефективна дія дає якісь передбачення для теорії на кордоні, а точніше, дозволяє зробити передбачення для кореляційних функцій струмів, які можна спробувати перевірити в експерименті "
.У виразах для кореляційних функцій є такий параметр, як конформна розмірність. Її і важливо було знайти: згодом цей показник може бути перевірений експериментально. Він залежить від маси і спина частинок в AdS. Раніше ці параметри були вирахувані тільки для приватного випадку, коли маса дорівнює нулю, а спин - одиниці або двійці.За допомогою нового підходу Руслан Мецаєв вирахував ефективну дію для масивних полів довільного спину і тим самим знайшов величину конформної розмірності для будь-яких значень маси і спина. Опублікована ним робота завершила цикл з чотирьох статей, розпочатий у 2008 році і присвячений вивченню полів у п'ятимерному просторі AdS і відповідних їм струмів у 4-мірному просторі. Найближчим продовженням роботи буде спрощення методу обчислення ефективної дії, дослідження фізичних систем, для яких передбачення теорії струн можуть бути експериментально перевірені
. На малюнку: AdS простір у зображенні художника Моріца Ешера. Картинка показує координатні, а не фізичні відстані, тобто насправді всі риби однакові в розмірі.