Tõenäoliselt olete kuulnud, et meie aja populaarseim teadusteooria - keelte teooria - hõlmab palju rohkem dimensioone, kui terve mõistus soovitab.
Teoreetiliste füüsikute suurim probleem on see, kuidas ühendada kõik põhilised koostoimed (gravitatsiooniline, elektromagnetiline, nõrk ja tugev) üheks teooriaks. Superstringi teooria väidab end olevat kõige teooria.
Kuid selgus, et selle teooria toimimiseks on kõige mugavam arv mõõtmeid kümme (neist üheksa on ruumilised ja üks ajutine)! Kui mõõtmeid on rohkem või vähem, annavad matemaatilised võrrandid irratsionaalseid tulemusi, mis lähevad lõpmatuseni - singulaarsus.
Järgmine üliribateooria arendamise etapp - M-teooria - on juba loendanud üksteist mõõdet. Ja veel üks versioon sellest - F-teooria - kõik kaksteist. Ja see pole üldse komplikatsioon. F-teooria kirjeldab 12-mõõtmelist ruumi lihtsamate võrrandite abil kui M-teooria - 11-mõõtmelist.
Muidugi ei nimetata teoreetilist füüsikat teoreetiliseks. Kõik tema senised saavutused on olemas ainult paberil. Niisiis, selgitamaks, miks me saame liikuda ainult kolmemõõtmelises ruumis, hakkasid teadlased rääkima sellest, kuidas õnnetud teised mõõtmed pidid kvanttasandil kahanema kompaktseteks sfäärideks. Täpsemalt öeldes mitte sfääridesse, vaid Calabi-Yau ruumidesse.
Need on sellised kolmemõõtmelised kujundid, mille sees on nende oma maailm, millel on oma mõõde. Selliste kollektorite kahemõõtmeline projektsioon näeb välja järgmine:
Reklaamvideo:
Selliseid kujukesi on teada rohkem kui 470 miljonit. Milline neist vastab meie tegelikkusele, praegu arvutatakse. Pole kerge olla teoreetiline füüsik.
Jah, see tundub pisut kaugeleulatuv. Kuid võib-olla just see seletabki seda, miks kvantmaailm erineb niivõrd sellest, mida me tajume.
Sukeldume natuke ajalukku
Noor teoreetiline füüsik Gabriele Veneziano pidas 1968. aastal tähelepanu tuuma tugeva interaktsiooni paljude eksperimentaalselt täheldatud tunnuste üle. Veneziano, kes töötas sel ajal Šveitsis Genfis asuvas Euroopa kiirenduslaboris CERN, tegeles selle probleemiga mitu aastat, kuni ühel päeval koitis teda hiilgav aimdus. Tundub, et ta oli üllatunud, et eksootiline matemaatiline valem, mille leiutas umbes kakssada aastat varem kuulus Šveitsi matemaatik Leonard Euler puhtmatemaatilistel eesmärkidel - nn Euleri beetafunktsioon - näib olevat võimeline kirjeldama ühe sammuga kõiki osakestega seotud osakeste arvukaid omadusi. tugev tuumajõud.
Veneziano märgitud omadus kirjeldas tugeva interaktsiooni paljude omaduste võimsat matemaatilist kirjeldust; see kutsus esile töö, milles beetafunktsiooni ja selle erinevaid üldistusi kasutati osakeste kokkupõrgete uurimisel kogu maailmas kogunenud tohutu hulga andmete kirjeldamiseks. Veneziano tähelepanek oli aga teatud mõttes puudulik. Nagu meelde jäänud valem, mida kasutas õpilane, kes ei mõista selle tähendust ega tähendust, töötas ka Euleri beetafunktsioon, kuid keegi ei mõistnud, miks. See oli valem, mis vajas selgitust.
Gabriele Veneziano.
See muutus 1970. aastal, kui Yohiro Nambu Chicago ülikoolist, Holger Nielsen Niels Bohri instituudist ja Leonard Susskind Stanfordi ülikoolist suutsid paljastada Euleri valemi füüsilise tähenduse. Need füüsikud näitasid, et kui põhiosakesed on esindatud väikeste vibreerivate ühemõõtmeliste stringidega, kirjeldatakse nende osakeste tugevat vastasmõju täpselt, kasutades Euleri funktsiooni. Kui keelpillide segmendid on piisavalt väikesed, näevad need teadlased, et nad näevad ikkagi välja nagu punktosakesed ega ole seetõttu vastuolus eksperimentaalsete vaatluste tulemustega. Ehkki teooria oli lihtne ja intuitiivselt ahvatlev, näidati peagi, et keelpillide abil toimuva tugeva vastasmõju kirjeldus on puudulik. 1970. aastate alguses.kõrge energiaga füüsikud on suutnud uurida sügavamalt alaatomimaailma ja on näidanud, et mitmed stringipõhise mudeli ennustused on otseses vastuolus vaatlustega. Samal ajal toimus paralleelselt kvantvälja teooria - kvantkromodünaamika - arendamine, milles kasutati osakeste punktmudelit. Selle teooria õnnestumised tugeva vastasmõju kirjeldamisel viisid keelteteooriast loobumiseni.
Enamik osakestefüüsikuid uskus, et keelte teooria oli prügikastis igavesti, kuid mitmed teadlased jäid sellele truuks. Näiteks Schwartz leidis, et keelpilliteooria matemaatiline struktuur on nii ilus ja sellel on nii palju hämmastavaid omadusi, et see peaks kahtlemata osutama millelegi sügavamale. Üks probleem, mida füüsikud keelte teooria ees seisid, oli see, et see näis pakkuvat liiga palju valikuid, mis oli segane.
Mõnel selle teooria vibreerival stringi konfiguratsioonil olid omadused, mis sarnanesid glüoonide omadega, mis andis alust pidada seda tugevate vastasmõjude teooriaks. Kuid lisaks sellele sisaldas see täiendavaid interaktsiooni osakesi-kandjaid, millel polnud midagi pistmist tugeva interaktsiooni eksperimentaalsete ilmingutega. 1974. aastal tegid Schwartz ja Joel Scherk Prantsuse Kõrgemast Tehnikakoolist julge oletuse, mis muutis selle tajutava vea vooruseks. Uurinud kandeosakesi meenutavaid stringe imelikke vibratsioonirežiime, mõistsid nad, et need omadused langevad üllatavalt täpselt kokku gravitatsioonilise interaktsiooni hüpoteetilise kandeosakese - gravitoni - oletatavate omadustega. Ehkki neid gravitatsioonilise interaktsiooni "pisikesi osakesi" pole veel avastatud, suudavad teoreetikud kindlalt ennustada mõnda põhilist omadust, mis neil osakestel peaks olema. Scherk ja Schwartz leidsid, et need omadused on mõnede vibratsioonirežiimide puhul täpselt realiseeritud. Selle põhjal püstitasid nad hüpoteesi, et keelteooria esimene tulek lõppes ebaõnnestumisega, kuna füüsikud ahendasid selle ulatust liiga palju. Sherk ja Schwartz teatasid, et keelteooria ei ole ainult tugeva jõu teooria, see on kvantteooria, mis hõlmab muu hulgas ka gravitatsiooni). Selle põhjal püstitasid nad hüpoteesi, et keelteooria esimene tulek lõppes ebaõnnestumisega, kuna füüsikud ahendasid selle ulatust liiga palju. Sherk ja Schwartz teatasid, et keelteooria ei ole ainult tugeva jõu teooria, see on kvantteooria, mis hõlmab muu hulgas ka gravitatsiooni). Selle põhjal püstitasid nad hüpoteesi, et keelteooria esimene tulek lõppes ebaõnnestumisega, kuna füüsikud ahendasid selle ulatust liiga palju. Sherk ja Schwartz teatasid, et keelteooria ei ole ainult tugeva jõu teooria, see on kvantteooria, mis hõlmab muu hulgas ka gravitatsiooni).
Füüsiline kogukond reageeris sellele eeldusele väga vaoshoitud suhtumisega. Tegelikult olid Schwartzi memuaaride kohaselt „meie tööd kõik tähelepanuta jätnud” 4). Edusammud olid juba põhjalikult täis arvukalt ebaõnnestunud katseid gravitatsiooni ja kvantmehaanika ühendamiseks. Keelpilliteooria ebaõnnestus algses katses kirjeldada tugevat vastasmõju ning paljud pidasid mõttetuks proovida seda veelgi suuremate eesmärkide saavutamiseks kasutada. Järgnevad, 1970. aastate lõpu ja 1980. aastate alguse detailsemad uuringud. näitas, et keelteooria ja kvantmehaanika vahel tekivad nende oma, ehkki väiksema ulatusega, vastuolud. Jäi mulje, et gravitatsioonijõud suutis jälle vastu seista katsele ehitada see mikroskoopilisel tasemel universumi kirjeldusse.
See kestis kuni aastani 1984. Enam kui kümme aastat kestnud intensiivse uurimistöö kokkuvõtvas maamärkide dokumendis, mida enamik füüsikuid suuresti eirasid või lükkasid tagasi, leidsid Green ja Schwartz, et keelteooria vaevav väike vastuolu kvantteooriaga lubada. Lisaks näitasid nad, et saadud teooria oli piisavalt lai, et hõlmata kõiki nelja tüüpi interaktsioone ja igat tüüpi aineid. Uudised selle tulemuse kohta levisid kogu füüsikakogukonnas: sajad osakestefüüsikud lõpetasid oma projektide kallal töötamise, et osaleda selles, mis tundus olevat viimane teoreetiline lahing sajanditepikkuses rünnakus universumi sügavaimatele alustele.
Uudised Greeni ja Schwartzi edukusest jõudsid lõpuks isegi esimese õppeaasta abiturientideni ja endine heidutus asendati põneva tundega osaleda füüsika ajaloo pöördepunktis. Paljud meist istusid sügavalt pärast südaööd, õppides raskeid teooriafüüsika ja abstraktse matemaatika teemasid, mille tundmine on vajalik keelteooria mõistmiseks.
Teadlaste sõnul koosneb meie ise ja kõik, mis meie ümber on, lõpmatul hulgal selliseid salapäraseid volditud mikroobjekte.
Periood 1984–1986 nüüd tuntud kui "esimene revolutsioon ülivõrde teoorias". Sel perioodil kirjutasid füüsikud kogu maailmas üle tuhande artikli keelte teooria kohta. Need paberid tõestavad veenvalt, et standardmudeli paljud omadused, mis on avastatud läbi aastakümnete pikkuse vaevarikka uurimistöö, tulenevad loomulikult keelteteooria majesteetlikust süsteemist. Nagu Michael Green märkis, "näitab hetk, mil saate keelte teooriaga tuttavaks ja mõistate, et peaaegu kõik eelmise sajandi olulisemad edusammud füüsikas järgnevad - ja järgivad seda sellise elegantsiga - nii lihtsast lähtepunktist, teile selgelt selle teooria uskumatut jõudu." 5 Veelgi enam, paljude nende omaduste jaoks, nagu näeme allpool, pakub stringiteooria palju põhjalikumat ja rahuldavat kirjeldust kui standardmudel. Need edusammud on veennud paljusid füüsikuid, et keelte teooria suudab oma lubadused täita ja saada ülimaks ühendavaks teooriaks.
Calabi-Yau 3-kollektori kahemõõtmeline projektsioon. See projektsioon annab aimu, kui keerulised on lisamõõtmed.
Keelteooriate füüsikud on selle tee jooksul ikka ja jälle silmitsi seisnud tõsiste takistustega. Teoreetilises füüsikas peate sageli tegelema võrranditega, mis on kas liiga keerulised mõistmiseks või raskesti lahendatavad. Tavaliselt ei anna füüsikud sellises olukorras järele ja proovivad leida nende võrrandite ligikaudset lahendust. Keelteooria olukord on palju keerulisem. Isegi võrrandite tuletamine osutus nii keeruliseks, et seni on olnud võimalik saada ainult nende ligikaudne vorm. Nii satuvad stringiteoorias töötavad füüsikud olukorda, kus nad peavad otsima ligikaudseid lahendusi ligikaudsetele võrranditele. Pärast aastaid kestnud hämmastavaid edusamme esimese ülikerge revolutsiooni ajal seisavad füüsikud silmitsiet leiti, et kasutatud ligikaudsed võrrandid ei ole võimelised õigele vastusele andma paljudele olulistele küsimustele, takistades sellega teaduse edasist arengut. Puududes konkreetsetest ideedest nende ligikaudsete meetodite ületamiseks, kogesid paljud keelte teooria alal töötavad füüsikud kasvavat pettumustunnet ja naasid oma eelmiste uuringute juurde. Neile, kes jäid, 1980ndate lõpp ja 1990ndate algus. olid katseperiood.
Keelpilliteooria ilu ja potentsiaalne jõud kutsusid teadlasi nagu kuldvara, mis on kindlalt lukustatud seifisse, mida saab näha ainult läbi pisikese piiluava, kuid kellelgi polnud võtit nende seisvate jõudude vabastamiseks. Pikk "põua" aeg-ajalt katkestasid olulised avastused, kuid kõigile oli selge, et vaja on uusi meetodeid, mis võimaldaksid juba teadaolevatest ligikaudsetest lahendustest kaugemale jõuda.
Stagnatsiooni lõpp oli hingemattev jutt, mille pidas Edward Witten Lõuna-California ülikooli keelpilliteooria 1995. aasta konverentsil - kõne, mis uimastab maailma juhtivate füüsikute hulgast pakatavat publikut. Selles avalikustas ta järgmise uurimistöö etapi plaani, algatades sellega "teise pöörde superstringi teoorias". Nüüd töötavad keelpilliteoreetikud energiliselt välja uusi meetodeid, mis lubavad ületada tekkinud takistused.
TS laialdaseks populariseerimiseks peaks inimkond püstitama monumendi Columbia ülikooli professorile Brian Greene'ile. Tema 1999. aasta raamat Elegantne universum. Superstrings, varjatud mõõtmed ja ülima teooria otsing”sai bestselleriks ja pälvis Pulitzeri auhinna. Teadlase töö oli aluseks populaarteaduslikule miniseeriale, mille autoriks oli peremees ise - fragmenti sellest saab näha materjali lõpus (foto Amy Sussman / Columbia ülikool).
Proovime nüüd vähemalt natuke selle teooria olemust mõista
Alusta uuesti. Nullmõõt on punkt. Tal pole mõõtmeid. Liikuda pole kuskil, sellises mõõtmes asukoha tähistamiseks pole vaja koordinaate.
Paneme esimese punkti kõrvale teise ja tõmbame nende kaudu joone. Siin on esimene mõõde. Ühemõõtmelisel objektil on suurus - pikkus -, kuid mitte laius ega sügavus. Liikumine ühemõõtmelises ruumis on väga piiratud, sest teel tekkinud takistust ei saa vältida. Sellel real on vaja ainult ühte koordinaati.
Paneme punkti segmendi kõrvale. Mõlema objekti mahutamiseks vajame kahemõõtmelist ruumi, millel on pikkus ja laius, see tähendab pindala, kuid ilma sügavuseta, see tähendab mahu. Selle välja mis tahes punkti asukoht määratakse kahe koordinaadiga.
Kolmas mõõde tekib siis, kui lisame sellele süsteemile kolmanda koordinaattelje. Meie, kolmemõõtmelise universumi elanike jaoks on seda väga lihtne ette kujutada.
Proovime ette kujutada, kuidas kahemõõtmelise ruumi elanikud maailma näevad. Näiteks siin on need kaks inimest:
Igaüks neist näeb oma sõpra järgmiselt:
Kuid selles olukorras:
Meie kangelased näevad üksteist nii:
Just vaatepunkti muutus võimaldab meie kangelastel üksteist hinnata kahemõõtmeliste objektide, mitte ühemõõtmeliste segmentidena.
Kujutame nüüd ette, et teatud mahuline objekt liigub kolmandas dimensioonis, mis ületab selle kahemõõtmelise maailma. Välise vaatleja jaoks väljendatakse seda liikumist objekti kahemõõtmeliste projektsioonide muutumisega tasapinnal, nagu brokoli MRI-masinas:
Kuid meie Flatlandi elaniku jaoks on selline pilt arusaamatu! Ta ei suuda teda isegi ette kujutada. Tema jaoks nähakse kõiki kahemõõtmelisi projektsioone müstiliselt muutuva pikkusega ühemõõtmelise segmendina, mis tekivad ettearvamatus kohas ja kaovad samuti ettearvamatult. Katsed arvutada selliste objektide pikkus ja päritolu kahemõõtmelise ruumi füüsikaseaduste järgi on hukule määratud.
Meie, kolmemõõtmelise maailma elanikud, näeme kõike kahemõõtmelisena. Ainult objekti liikumine ruumis võimaldab meil tunda selle mahtu. Samuti näeme mis tahes mitmemõõtmelist objekti kahemõõtmelisena, kuid see muutub hämmastavalt viisil, sõltuvalt meie suhtelisest asukohast või ajast.
Sellest vaatenurgast on huvitav mõelda näiteks gravitatsiooni peale. Tõenäoliselt on kõik näinud sarnaseid pilte:
Neil on tavaks kujutada, kuidas gravitatsioon paindub ruumi-ajaga. Paindub … kuhu? Täpselt üheski dimensioonis, mis meile tuttavad on. Ja kuidas on kvanttunneldamisega, see tähendab osakese võimega kaduda ühest kohast ja ilmuda hoopis teise kohta, pealegi takistuse taha, mille kaudu meie tegelikkuses ei saaks see tungida ilma, et sellesse auku tehtaks? Aga mustad augud? Mis saab aga siis, kui kõik need ja muud moodsa teaduse müsteeriumid on seletatavad asjaoluga, et kosmose geomeetria pole üldse sama, mida me tajusime selle ajal?
Kell tiksub
Aeg lisab meie universumile veel ühe koordinaadi. Selleks, et pidu toimuks, peate teadma mitte ainult, millises baaris see toimub, vaid ka selle sündmuse täpne kellaaeg.
Meie ettekujutuse põhjal pole aeg mitte niivõrd sirgjoon kui kiir. See tähendab, et sellel on lähtepunkt ja liikumine toimub ainult ühes suunas - minevikust tulevikku. Ja ainult praegus on reaalne. Ei minevikku ega tulevikku ole olemas, samamoodi pole lõuna ajal kontoriametniku vaatevinklist hommikusööki ja õhtusööki.
Kuid relatiivsusteooria ei ole sellega nõus. Tema arvates on aeg täielik mõõde. Kõik sündmused, mis eksisteerisid, eksisteerivad ja eksisteerivad, on sama reaalsed, kui mererand on reaalne, hoolimata sellest, kuhu unistused surfiheli kohta meid üllatusena viisid. Meie ettekujutus on lihtsalt midagi prožektorit, mis valgustab sirget joont mingil ajaperioodil. Inimkond näeb neljandas mõõtmes välja umbes selline:
Kuid me näeme igal ajahetkel ainult projektsiooni, selle mõõtme viilu. Jah, nagu brokoli MRT-aparaadil.
Siiani on kõik teooriad töötanud suure hulga ruumiliste mõõtmetega ja ajaline on alati olnud ainus. Kuid miks võimaldab ruum kosmose jaoks mitut mõõdet, kuid ainult ühte korda? Kuni teadlased ei suuda sellele küsimusele vastata, tundub kahe või enama aegruumi hüpotees kõigile filosoofidele ja ulmekirjanikele väga atraktiivne. Jah, ja füüsikud, mis seal tegelikult on. Näiteks ameerika astrofüüsik Yitzhak Bars peab kõigi teooriaga seotud probleemide juureks teist ajamõõdet. Proovime vaimse harjutusena ette kujutada maailma, kus oleks kaks korda.
Iga mõõde eksisteerib eraldi. See väljendub selles, et kui muudame objekti koordinaate ühes dimensioonis, võivad koordinaadid teistes jääda samaks. Niisiis, kui liigute piki ühte ajatelge, mis ristub teisega täisnurga all, peatub ristumiskohas aeg ümber. Praktikas näeb see välja umbes selline:
Neo pidi tegema vaid oma ühemõõtmelise ajatelje risti kuulide ajateljega. Pelk tühiasi, nõustu. Tegelikult on kõik palju keerulisem.
Kahe ajamõõtmega universumi täpne aeg määratakse kahe väärtuse abil. Kas kahemõõtmelist sündmust on raske ette kujutada? See tähendab, et üks, mis ulatub samaaegselt mööda kahte ajatelge? On tõenäoline, et selline maailm nõuab aja kaardistamiseks spetsialiste, kuna kartograafid kaardistavad maakera kahemõõtmelise pinna.
Mis veel eristab kahemõõtmelist ruumi ühemõõtmelisest ruumist? Võimalus näiteks takistusest mööduda. See on juba täiesti väljaspool meie mõistuse piire. Ühemõõtmelise maailma elanik ei kujuta ette, mis tunne on nurka keerata. Ja mis see on - aja nurk? Lisaks võite kahemõõtmelises ruumis liikuda edasi, tagasi ja isegi diagonaalselt. Mul pole aimugi, mis tunne on diagonaalselt läbi aja minna. Ma ei räägi isegi sellest, et aeg on paljude füüsikaliste seaduste alus, ja on võimatu ette kujutada, kuidas Universumi füüsika mõne teise ajamõõtme ilmumisega muutub. Kuid sellele mõeldes on nii põnev!
Väga mahukas entsüklopeedia
Muud mõõtmed pole veel avastatud ja eksisteerivad ainult matemaatilistes mudelites. Kuid võite proovida neid niimoodi ette kujutada.
Nagu me varem teada saime, näeme Universumi neljanda (aja) mõõtme kolmemõõtmelist projektsiooni. Teisisõnu, iga meie maailma olemasolu hetk on punkt (sarnane nullmõõtmega) ajavahemikul Suurest Paugust maailma lõpuni.
Need teist, kes olete ajarändude kohta lugenud, teavad, kui olulist mängib neis ruumi-aja pidevuse kumerus. See on viies mõõde - just selles "paindub" neljamõõtmeline ruumiaeg, et viia selle sirge kaks punkti üksteisele lähemale. Ilma selleta oleks teekond nende punktide vahel liiga pikk või isegi võimatu. Ligikaudu öeldes on viies mõõde sarnane teisele - see viib ruumi-aja "ühemõõtmelise" joone "kahemõõtmeliseks" tasapinnaks koos kõigi sellest tulenevate võimalustega nurka ümbritseda.
Meie eriti filosoofiliselt meelestatud lugejad mõtlesid veidi varem arvatavasti vaba tahte võimalusele tingimustes, kus tulevik on juba olemas, kuid pole veel teada. Teadus vastab sellele küsimusele järgmiselt: tõenäosused. Tulevik ei ole kepp, vaid terve luud võimalike stsenaariumide jaoks. Milline neist saab tõeks - saame teada, kui sinna jõuame.
Kõik tõenäosused eksisteerivad „ühemõõtmelise“segmendina viienda mõõtme „tasapinnal“. Kuidas saab kiiremini ühest segmendist teise hüpata? Täpselt nii - painutage see lennuk nagu paberileht. Kuhu painutada? Ja jälle on see õige - kuuendas dimensioonis, mis annab kogu keerukale struktuurile "mahu". Ja muudab selle, nagu kolmemõõtmeline ruum, "valmis" uueks punktiks.
Seitsmes mõõde on uus sirgjoon, mis koosneb kuuemõõtmelistest "punktidest". Mis on sellel joonel veel ühte punkti? Kogu lõpmatu valik sündmusi teises universumis toimuvate sündmuste arendamiseks, mis ei moodustunud mitte Suure Paugu tagajärjel, vaid erinevates tingimustes ja toimides vastavalt erinevatele seadustele. See tähendab, et seitsmes mõõde on paralleelsetest maailmadest pärit helmed. Kaheksas mõõde koondab need "jooned" üheks "tasapinnaks". Ja üheksandat võib võrrelda raamatuga, mis sobib kõigile kaheksanda mõõtme "lehtedega". See on kogu universumite kogu ajalugu koos kõigi füüsikaseaduste ja kõigi algtingimustega. Näita uuesti.
Siin jõuame piirini. Kümnenda mõõtme kujutlemiseks vajame sirgjoont. Ja mis veel võib sellel joonel olla, kui üheksas mõõde hõlmab juba kõike, mida võib ette kujutada, ja isegi seda, mida on võimatu ette kujutada? Selgub, et üheksas dimensioon pole mitte ainult järjekordne lähtepunkt, vaid viimane - meie kujutlusvõime jaoks igal juhul.
Keelteooria väidab, et stringid vibreerivad kümnendas dimensioonis - põhiosakesed, mis moodustavad kõik. Kui kümnes dimensioon sisaldab kõiki universumeid ja kõiki võimalusi, on stringid olemas igal pool ja kogu aeg. Teatud mõttes eksisteerib iga nöör meie universumis ja mis tahes muus. Igal ajal. Kohe. Lahe, ah?
Füüsik, keelte teooria ekspert. Tuntud oma tööga peegelsümmeetria osas, mis on seotud vastavate Calabi-Yau kollektorite topoloogiaga. Teda tuntakse laiemale publikule populaarteaduslike raamatute autorina. Tema Elegantne Universum kandideeris Pulitzeri auhinnale.
Brian Greene saabus septembris 2013 Polütehnilise muuseumi kutsel Moskvasse. Kuulus füüsik, keelteoreetik, Columbia ülikooli professor, ta on laiemale üldsusele tuntud peamiselt teaduse populariseerijana ja raamatu "Elegantne universum" autorina. Lenta.ru rääkis Brian Greene'iga keelte teooriast ja hiljutistest väljakutsetest, millega see on silmitsi seisnud, samuti kvantgravitatsioonist, amplituuditerist ja sotsiaalsest kontrollist.
