Готовый перевод String Theory for Dummies / Теория струн для «чайников»: Considering String Theory’s Setbacks / Рассматривая неудачи теории струн

Рассматривая неудачи теории струн

Поскольку теория струн сделала так мало определенных предсказаний, трудно ее опровергнуть, но теория не оправдала шумиху о том, что она станет фундаментальной теорией, чтобы объяснить всю физику в нашей Вселенной, "теорией всего.

Эта неудача в достижении высокой цели, кажется была основным из многих (если не главным) нападением на нее.

В главе 17, вы найдете более подробную критику теории струн. Некоторые из них делятся на: являетя ли теория струн вообще научной или она следует в правильном направлении.

На данный момент, я оставляю эти абстрактные вопросы, и фокусируюсь на трёх вопросах, которые даже большинство струнных теоретиков не особенно радуют:

Из-за суперсимметрии теория струн требует большого количества частиц сверх того, что когда-либо наблюдали ученые.

Эта новая теория гравитации была не в состоянии предсказать ускоренное расширение Вселенной, которая была обнаружена астрономами.

В настоящее время существует большое количество математических воплощений теории струн вакуума (решений), так что кажется, практически невозможно выяснить,
которое могло бы описать нашу Вселенную

В следующих разделах эти дилеммы описаны более подробно.

Вселенная не имеет достаточного количества частиц.

Для математиков теория струн работает, физики считают, что симметрия в природе - это суперсимметрия, которая создает взаимодействие между разными видами частиц.

Одной из проблем, связанных с этим, является то, что вместо
18 фундаментальных частиц в Стандартной модели, суперсимметрии требуется,
по крайней мере, 36 фундаментальных частиц (что означает, что природа позволяет 18 парных частиц, что ученые никогда не видели!).

В некотором смысле, теория струн делает вещи проще - фундаментальные объекты являются струнами и бранами, или, как предсказывает теория матриц, ноль-мерными бранами, называемыми партонами.

Эти струны, браны, или, возможно, партоны
составляют частицы, которые наблюдают физики (или те, которые они надеются
наблюдать)

Но это на самом фундаментальном уровне; с практической точки зрения, теория струн удваивает количество частиц, позволенных по своей природе с 18 до 36.

Одним из многих возможных успехов для теории струн было бы экспериментальное обнаружение этих недостающих суперсимметричных частиц-партнеров.

Надежды многих физиков в том, что когда ускоритель частиц большого адронного коллайдера в ЦЕРНЕ в Швейцарии полностью заработает, он обнаружит супер - симметричные частицы.

Даже в случае успеха, доказательство суперсимметрии по своей природе не докажет теорию струн, так что дискуссия будет продолжать бушевать, но по крайней мере одно из основных возражений будет устранено.

Суперсимметрия вполне может оказаться либо правдой либо нет. Теория струн в целом представлена, чтобы точно описать характер природы.

Темная энергия: открытия теории струн должны были предсказывать.

Астрономы, нашли доказательства в 1998 году, что расширение вселенной фактически ускорялось.

Это ускоренное расширение вызвано тёмной энергией, о которой так часто говорят в новостях.

Теория струн не только не предсказала существования тёмной энергии, но ещё и пытается использовать лучшие научные теории для вычисления количества тёмной энергии, приходя к величинам, существенно превышающим наблюдаемые астрономами.

Эта теория оказалась совершенно неспособной дать начальное объяснение тёмной энергии.

Выдвинуть это как недостаток теории струн несколько проблематичнее, чем два других недостатка, но за этим стоит определённая (хотя и не бесспорная) логика.

Цель теории струн - ни больше, ни меньше, как переписать закон всемирного тяготения, так что неразумно полагать, что теории струн следовало предвидеть каким-то образом тёмную энергию.

Когда Эйнштейн выстраивал свою общую теорию относительности, расчёты показали, что пространство способно расширяться (что позже подтвердилось).

Когда Поль Дирак сформулировал квантовую теорию электрона, расчёты выявили существование античастиц (которое позже было доказано).

От столь основантельной теории, как теория струн, можно ожидать освещения новых фактов о нашей Вселенной, неуязвимых для непредвиденных открытий.

Разумеется, и никакая другая теория не предсказала ускорения в расширении Вселенной.

До получения доказательств опытным путём (как вы увидите из главы 19, некоторые из них оспариваются), космологи (и специалисты по теории струн) не имели оснований полагать, что скорость расширения Вселенной увеличивается.

Прошли годы с момента открытия тёмной энергии, и было показано, что теорию струн можно видоизменить так, чтобы её учитывать, и специалисты в теории струн считают это успехом (хотя критики этой теории по-прежнему недовольны).

Откуда пришли все эти "фундаментальные" теории?

К сожалению, по мере выполнения струнными теоретиками все большего количества исследований, у них росли проблемы (каламбур).

Вместо того, чтобы сойтись на единственном вакууме (решении), которое могло использоваться, чтобы объяснить вселенную, она начала быть похожей, что было нелепо, на большем количестве вакуума.

Надежды некоторых физиков, что уникальная, фундаментальная версия теории струн будет выведена из математики, фактически рассеялись.

По правде говоря, такие надежды мало оправданы.

В Общей теории относительности, например, существует бесконечное число способов решить уравнения и цель состоит в том, чтобы найти решения, которые соответствуют нашей вселенной.

Чрезмерно амбициозные струнные теоретики (те, кто ожидал, что с неба свалится единственный вакуум) скоро поняли, что они, также, прийдут к богатому пейзажу теории струн, который Леонард Сасскинд называет диапазоном возможного вакуума (см. главу 11 где более подробно излагается об идее пейзажа Сасскинда).

Целью теории струн с тех пор стало выяснение, какой набор вакуумов относится к нашей вселенной.

Внимание! Этот перевод, возможно, ещё не готов.
Его статус: перевод редактируется

Переведено на Нотабеноиде
http://notabenoid.org/book/38781/145347

Переводчики: Irina73, Tekla, Alex_ander, Deathunition