В теории струн в основу физической картины мира положены одномерные объекты, именуемые струнами. Эти струны могут колебаться множеством способов. На шкалах расстояний, больших по сравнению с радиусом струны, каждая мода колебаний даёт новый вид частиц, подобно тому, как каждая мода колебаний гитарной струны порождает свою музыкальную ноту. При этом масса, заряд и другие физические свойства частиц определяются динамикой струны. Расщепление и воссоединение струн соответствует испусканию и поглощению частиц, порождая тем самым взаимодействия между частицами.
По мере того как Джонни пытался сформировать очередной наглядный образ, дабы понятнее объяснить Алёне хотя бы на пальцах сложные концепции теории струн, его неожиданно переклинило на почве перфекционистской анальной фиксации. И вместо того, чтобы продолжить изложение, Джонни принялся разглагольствовать о том, как, в конечном счёте, установить справедливость любой научной теории можно лишь на основе опыта. Однако в настоящее время проведение такого эксперимента находится далеко за пределами возможностей имеющихся в нашем распоряжении ускорителей элементарных частиц. А потому все наши аргументы в пользу правдоподобности теории струн основаны по большей части на эстетической привлекательности математических соображений, лежащих в её основе. Соответственно, для того, чтобы оценить подобные построения по достоинству, требуются знания из области математики, выходящие далеко за рамки школьной программы.
Например, многие понятия современной теории поля сводятся к свойствам определённых алгебр. Как объяснял Джонни, помимо обозначения самой дисциплины, термин «алгебра» также используется в качестве наименования определённой математической конструкции. Пытаясь связать это абстрактное понятие с тем, что может быть уже известно Алёне, Джонни сказал ей: если ты изучала математику в институте, наверное, ты сталкивалась с таким понятием, как «матрица»… Алёна перебила его: Да-да, что-то такое было у нас на «Вышке». Джонни понял, что она имела в виду. Студенты младших курсов многих вузов изучали дисциплину со странным названием «Высшая математика». Можно подумать, где-то есть «Низшая математика», — думал Джонни. Хотя он понимал, что здесь имелось в виду противопоставление «высшей» математики «элементарной», изучаемой в школе. И Джонни принялся нудно объяснять, как совокупность матриц над полем (т. е. матриц с элементами из поля) действительных или комплексных чисел образует «алгебру». Он подробно рассказывал Алёне про умножение матриц, про умножение матрицы на элементы поля скаляров, а также про то, как эти операции обладают свойствами, определяющими «алгебру». Кроме того, как пояснил Джонни, важную роль в теории струн играют геометрические и топологические конструкции.
Джонни упомянул также, что теория суперструн — это теория суперсимметричных струн. Суперсимметрия — расширение понятия пространственно-временной симметрии, связывающее два основных класса элементарных частиц: бозоны, имеющие целочисленный спин, и фермионы, имеющие полуцелый спин. Далее Джонни принялся распинаться о важности концепции симметрии. Как он объяснял Алёне, если мы смотрим на предмет под другим углом, вертя его в руках, и он при этом выглядит так же, как если бы мы его не трогали, мы называем такой объект симметричным. Аналогично, если какое-то, скажем, архитектурное сооружение выглядит с разных сторон одинаковым образом, мы считаем его симметричным. По словам Джонни, математической экспликацией описанного интуитивного представления о симметрии является понятие преобразования симметрии, т. е. преобразования, оставляющего некоторое множество инвариантным.
С точки зрения алгебры, преобразования симметрии образуют группы. По определению, группа представляет собой пару, состоящую из множества и определённой на нём бинарной операции, т. е. отображения, сопоставляющего упорядоченной паре элементов множества элемент того же множества. Групповая операция предполагается ассоциативной (учителя младших классов называют это свойство сочетательным законом). Кроме того, предполагается существование в группе нейтрального элемента, а также для каждого элемента группы — элемента, обратного ему. В случае, когда в роли групповой операции выступает операция сложения (аддитивно записанная группа), нейтральный элемент принято называть нулём, а в случае умножения (мультипликативно записанная группа) — единицей. Для групп преобразований умножение понимается как композиция (т. е. последовательное выполнение) преобразований.
Пораспинавшись какое-то время таким образом о формальных подходах к описанию симметрии и суперсимметрии (Джонни при этом сделал особенный акцент на том, что преобразования симметрии могут действовать не только в геометрических пространствах, но и в пространствах внутренних состояний различных физических объектов), Джонни отметил также, что, коль скоро уж зашла об этом речь, ценность концепции симметрии отнюдь не исчерпывается применениями в физике.
Так, в химии энантиомеры (стереоизомеры, являющиеся зеркальными изображениями друг друга, не совмещаемыми в пространстве) могут существенно различаться по своим свойствам, таким, как биологическая активность (это проявляется во взаимодействиях с другими хиральными, т. е. не совпадающими со своим отражением в зеркале), молекулами.
Если говорить о примерах из области медицины/биологии, то, скажем, большая (от шести миллиметров) асимметричная по форме, неравномерно окрашенная и с неровными краями родинка имеет значительно повышенные шансы оказаться меланомой — худшей разновидностью злокачественного новообразования на коже, угрожающей быстрым развитием метастазов во внутренние органы.
А чтобы не заканчивать раком своё повествование о такой прекрасной теме, как симметрия, Джонни также рассказал Алёне об удивительных геометрических образах в творчестве голландского художника М.К. Эшера, и даже показал ей репродукции его работ, скачанные из интернета.
Алёна поблагодарила Джонни за интересный и познавательный рассказ, однако не согласилась с ним в том, что для понимания современных достижений в познании картины мироздания необходимо знание математики. По её словам, если ты действительно разбираешься в том, о чём рассказываешь, то тебе ничего не должно стоить объяснить основные идеи несведущему человеку «на пальцах». Джонни понимал, в чей огород это был камень, однако вынужден был согласиться. Но, так или иначе, разговор с Алёной состоялся, и они договорились продолжить общение.
Эта беседа с Алёной навела Джонни на непростые размышления. Зачем она завела весь этот разговор? Ведь было же совершенно очевидно, что она приехала покорять Москву отнюдь не для того, чтобы здесь узнавать про теорию суперструн и прочие концепции современного естествознания из нудного рассказа Джонни.
Когда Джонни попытался аккуратно поинтересоваться у Алёны, зачем, собственно, она сюда понаехала, Алёна принялась рассказывать о том, как она любит замечательный город, в котором она родилась и выросла. Какая чудесная природа на Волге, какие там замечательные сосны и т. д. Однако, к сожалению, родной город оказался не в состоянии предложить ей перспективную работу, которая обеспечила бы Алёне достойный, по её меркам, уровень жизни. А главное — в Москве Алёна собиралась найти постоянного партнёра, который обеспечит ей несравненно более высокий уровень жизни, нежели тот, которого она может достичь сама, трудясь на любой реально доступной ей работе. Конечно же, Алёна прямо об этом не говорила, а Джонни постеснялся спросить «в лоб», однако он всё же мог с уверенностью сделать такой вывод по косвенным признакам на основе её высказываний.
Если бы Алёна осела на исторической родине, вышла замуж за простого чувака, т. е. чуваша (не местного олигарха, — надо отдать ей должное, несмотря на очень привлекательную внешность, Алёна реально оценивала свои шансы) и нарожала детей, это практически с полной вероятностью погрузило бы её до конца дней в нищету. А ещё, как цинично подумал Джонни, возможно, в пьянство мужа, которого бы она всё больше пилила за несостоятельность.
Здесь же, в Москве, Алёна больше чувствовала себя хозяйкой своей судьбы и была готова бороться за лучшую жизнь. Или, во всяком случае, за то, что она считала таковой.