Антон Воронин
июль 2016.
407

Является ли теория струн нефальсифицируемой?

Ответить
Ответить
Комментировать
0
Подписаться
0
4 ответа
Поделиться

 Брайан Рэндолф Грин, американский физик-теоретик и один из наиболее известных струнных теоретиков в мире, перечисляет пять вероятных примеров экспериментальных данных, которые могли бы подтвердить струнную теорию:

1) Крошечная масса неуловимого призрачного нейтралино может быть определена экспериментальным путем, и струнная теория могла бы объяснить ее. 2) Могут быть обнаружены незначительные нарушения Стандартной модели, которые противоречат физике точечных частиц, — такие, как распад определенных субатомных частиц. 3) Экспериментальным путем могут быть обнаружены новые силы дальнего действия (помимо гравитации и электромагнетизма), которые будут сигналом в пользу выбора определенного многообразия Калаби-Яу. 4) В лаборатории могут быть обнаружены частицы темного вещества. Их можно будет сопоставить с прогнозами струнной теории. 5) Струнная теория могла бы вычислить количество темного вещества во вселенной.

Его коллега Митио Каку пишет: "Моя собственная точка зрения состоит в том, что верификация струнной теории может осуществиться скорее благодаря чистейшей математике, нежели экспериментальным путем. Поскольку предполагается, что струнная теория — это теория всего, она должна быть также теорией повседневных энергий, равно как и космических. Таким образом, если мы в конце концов найдем решение этой теории, то, вероятно, сможем вычислить свойства обычных объектов, а не только экзотических, которые обнаруживаются в открытом космосе. Для примера, если струнная теория сможет вычислить массы протона, нейтрона и электрона, исходя из первых принципов, то это стало бы достижением первой величины. Во всех физических моделях (за исключением струнной теории) массы этих известных частиц подставляются вручную. В некотором смысле, нам не нужен Большой адронный коллайдер для подтверждения этой теории, поскольку мы уже знаем массы огромного количества субатомных частиц, и все они должны быть определены струнной теорией без всяких настраиваемых параметров." 

1

Фальсифицируемость и верифицируемость — разные вещи.

+1
Ответить

Ну, вообще, да, сорри. 

Строго, говоря, видимо, она (ТС) пока скорее нефальсифицируема и находится "в стадии неопределенности". Вопрос фальсифицируемости меркнет на фоне вопросов о том, является ли эта теория физической (а не математической) и является ли это вообще теорией. 

Но как бы все полны если не оптимизма, то решимости...

0
Ответить
Прокомментировать

Состояние теории струн в этом плане я бы назвала очень шатким. Предположений о том, как можно доказать эту теорию, достаточно много, но все они в конечном итоге сводятся к одному-единственному "но": пока мы этого сделать не можем / не позволяют технологии. Суперсимметрия не подтвердилась; макроскопические струны, порожденные энергией Большого Взрыва, астрономами еще не обнаружены; распад протона, чтобы его можно было объяснить на языке струн, еще никто не наблюдал; частицы с дробным электрическим зарядом еще не были обнаружены; возможное ненулевое значение космологической постоянной еще никем не объяснено. То есть, в принципе, теорию струн подтвердить (или опровергнуть) можно (то есть она всё-таки фальсифицируема), но на современном уровне развития технологий мы этого сделать не в состоянии. 

1

Я немножко не понял. Перечисленные вами вещи не очень-то и связаны с теорией струн? 

Суперсимметрия не подтвердилась

Только частично не подтвердилась. Скорее всего в ближайшее время (возможно в этом августе) объявят о находке первой суперсимметричной частицы. Так что так уж списывать это со счетов не нужно. 

макроскопические струны

Это топологические дефекты пространства. Но причём тут теория струн?

частицы с дробным электрическим зарядом

Их нашли 50 лет назад, они называются кварками.

ненулевое значение космологической постоянной
Связь теории струн и космологической константы довольно спорна, по-крайней мере я какой-то прямой связи не вижу.

0
Ответить

HAYK HAKOBYAN, внесу ясность в то, что имела в виду.

Про макроскопические струны: а теория струн разве не говорит об образовании в момент Большого Взрыва таких крупных струн, которые в ходе расширения Вселенной могли приобрести астрономические масштабы и которые, если это окажется правдой, можно будет зафиксировать?

Про частицы с дробным зарядом: я знаю про кварки) Я просто не уточнила, что имею в виду заряды, равные не 1/3 и 2/3, а равные, к примеру, 1/13 или даже 1/53. Некоторые моды колебаний струн допускают такие заряды. Поправьте, если я ошибаюсь.

Про космологическую постоянную: я имела в виду разницу между традиционной квантовой теорией поля и теорией струн. В КТП значение этой константы очень мало или равно нулю. Однако в теории струн ее значение необычайно велико (насколько именно велико, сейчас не вспомню). И вот это расхождение ведь требуется как-то объяснить: почему космологическая постоянная равна нулю или имеет отличное от нуля значение? Вот об этом я и хотела сказать.

Спасибо за Ваше замечание! 

0
Ответить

Про макроскопические струны
Они есть и в обычной КТП. Какого-то прямого отношения к теории струн они не имеют.

Про частицы с дробным зарядом

Я не специалист по теории струн, но не уверен, что калибровочные симметрии позволяют произвольные моды.

Про космологическую постоянную
Я понял. Речь идёт о квантовом вакууме, который не совсем то же самое, что космологическая постоянная. И, наверное, наоборот. КТП как раз предсказывает бесконечные расходимости в плотности энергии, которая решается через ренормализацию. В теории струн тоже есть эти т.н. infinite loop-ы, но они вроде тоже решаются через ренормализацию (через криволинейные интегралы Полякова). Но я не знаю, какие там проблемы на самом деле, опять же, я не специалист.

Просто я обратил внимания, что всё, что вы перечислили имеет достаточно посредственное отношение к теории струн. У теории есть более насущные проблемы, типа проблемы компактификации и т.д.

0
Ответить
Прокомментировать

Я НЕ занимаюсь теорией струн, так что если найдется несогласный физик-струнщик я с удовольствием его послушаю.

На сколько мне известно в теории струн существуют положения, которые принципиально неопровергаемые. Это значит, что дело не в том, что у нас недостаточно развита техника, а в том, что при нашей физике это в принципе нельзя сделать.

Именно по этой причине, я считаю, что данная теория — это читая математика, и к физике она не имеет очень слабое отношения. Это интересная и красивая теория, но математическая теория — не физическая.

Все вышесказанное верно и для теории множественных вселенных, и для теории многомерной вселенной и иже с ними. Мне кажется, что включение данных "теорий" в физику, а не математику, давольно сильно дискредитирует теоретическую физику.

Анна Синельниковаотвечает на ваши вопросы в своейПрямой линии
0

Имеет ли отношении  открытие гравитационных волн к теории струн?

0
Ответить
Прокомментировать
Читать ещё 1 ответ
Ответить