¿Por qué los mejores físicos adoran la teoría de cuerdas?


La teoría de cuerdas (supercadena, teoría M, teoría F ) es actualmente la más prometedora y, de hecho, la única candidata a la teoría de todo. La gravedad científica en bucle, las redes de espín y otras "teorías alternativas" ya no son consideradas seriamente por la comunidad científica.

Teoría de la teoría de cuerdas


Hay algunos buenos libros de no ficción sobre el tema. Se recuerda el "Universo Elegante" de Brian Green.



Pero para un buen libro hay varios, por decirlo suavemente, no del todo objetivo. Los libros de Lee Smolin o Peter Voight se ajustan a esa definición.

Recientemente, en relación con los "problemas" de la desigualdad de género y varios tipos de minorías, alternativamente los representantes de estas categorías han recibido cada vez más atención. Baste recordar el reciente libro de Sabina Hossenfelder , criticando la teoría de cuerdas por (no creerá) la complejidad de las matemáticas utilizadas en él.



De hecho, para proceder al estudio de la teoría de cuerdas, primero se debe dominar la teoría del campo cuántico. Para comprender las ideas de la teoría cuántica de campos, es necesario estudiar la mecánica cuántica relativista (ecuación de Dirac, hiladores, etc.). Pero antes que nada, es necesario comprender las matemáticas de la mecánica cuántica ordinaria (espacio de Hilbert, operadores hermitianos, operadores unitarios, etc.) y sus postulados.

Ya en este primer paso, muchos son eliminados. Incluso la matemática de los principios básicos de la mecánica cuántica es insoportable para la mayoría. Con cada paso posterior, las matemáticas se complican por un orden de magnitud. El número de personas capaces de dominarlo se reduce en un orden de magnitud. Como resultado, los expertos en teoría de cuerdas ahora tienen un máximo de varios cientos en el mundo. Además, la mayoría de los autores de libros de no ficción (Lee Smolin, Peter Voight, Sabina Hossenfelder y otros) no están incluidos.

El hecho de que la nueva teoría física requiera matemáticas más complejas es una regularidad. Las teorías se están volviendo más abstractas. Así sucedió con las teorías especiales y generales de la relatividad, con la mecánica cuántica, la teoría cuántica de campos. La teoría de cuerdas no es una excepción.

No hay vuelta atrás. Nadie en el futuro cancelará el cálculo diferencial e integral o el análisis tensorial. Reemplace con algo aún más complejo; cancele o reemplace con uno más simple, no.

Argumentos de los opositores de la teoría de cuerdas.


Considere algunos argumentos más populares contra la teoría de cuerdas, además de la lógica "Si no entiendo, entonces esto no es cierto".
La teoría de cuerdas no hace predicciones. Se puede ajustar a cualquier resultado. No es falsable y no es una teoría científica según la definición de Popper.

Esto no es asi. Hay ingredientes sin los cuales la teoría de cuerdas no puede hacer, por ejemplo, la supersimetría . Si se descubre experimentalmente que la supersimetría está ausente en nuestro universo, entonces la teoría de cuerdas será refutada.

La teoría de cuerdas ya ha proporcionado algunas predicciones útiles. Entonces, en el marco de la misma, la fórmula de la entropía de un agujero negro se obtuvo de los primeros principios. La teoría de cuerdas también resolvió la paradoja de la información del agujero negro formulada por el propio Stephen Hawking. Dentro del marco de la teoría de cuerdas, se muestra que no se pierde.



El argumento estándar para la tesis de que la teoría de cuerdas se puede adaptar a cualquier dato experimental es la presencia de orden. 10500soluciones, cada una de las cuales da su propia física. El llamado paisaje .

De hecho, la teoría de cuerdas es una metateoría. Por analogía con la forma en que las soluciones de las ecuaciones electrodinámicas de Maxwell dan diferentes fenómenos dependiendo de las condiciones iniciales (onda de luz, campo eléctrico estático de Coulomb, etc.), las diferentes soluciones de la teoría de cuerdas dan diferentes teorías físicas de campo cuántico efectivas. Por qué tenemos tales campos, y no otros, sigue siendo una pregunta abierta.

Pero la teoría de cuerdas no dice exactamente que puede describir nada. Por el contrario, tiene muchos criterios limitantes. Por ejemplo, prohíbe universos en los que la interacción electromagnética (y cualquier otra) sea más débil que la gravitacional . Ver también pantano .

Bien y 10500No es un número tan grande. Si suponemos que nuestro Universo es uno de este conjunto, entonces sus "coordenadas" en esta gran estructura matemática ocuparán solo 500 decimales. Menos de un kilobyte de datos identifica completamente nuestro Universo entre otros hipotéticos. De acuerdo, no mucho.
La teoría de cuerdas requiere medidas adicionales.
Aquí hay otro ejemplo de teoría de cuerdas que da predicciones. Si se descubre que solo hay una dimensión temporal y tres espaciales, ¡la teoría de cuerdas será refutada!

La teoría de cuerdas es la única teoría física que dicta el número de dimensiones. La mecánica newtoniana puede funcionar en cualquier cantidad de dimensiones espaciales, teoría de cuerdas, no. Ella explica por qué las mediciones deben ser 10, 11 o 26. Estoy de acuerdo en que la pregunta de por qué solo 4 de ellos tienen tamaños macro permanece abierta.
No existe una definición exacta de la teoría de cuerdas, por lo que ni siquiera es una teoría.
Sí, debido a la complejidad de las matemáticas utilizadas, todavía no hay una definición estricta. Sin embargo, se ha demostrado que diferentes versiones de la teoría de cuerdas describen la misma estructura matemática desde diferentes ángulos (teoría M). Las diferentes versiones de la teoría de cuerdas están conectadas por la dualidad .



Bueno, mi argumento favorito:
¿En qué consiste una cadena?
La pregunta es una persona que está lejos de la mecánica cuántica y piensa en una cuerda como una cuerda de guitarra, así como un electrón, una bola pequeña o un punto material newtoniano, en el mejor de los casos una onda clásica de materia o la distribución de carga eléctrica.

Estas personas suelen ser más activas en las discusiones, con espuma en la boca en los comentarios que demuestran la fidelidad de la interpretación de la mecánica cuántica en muchos mundos y la falacia de la teoría de cuerdas.

Source: https://habr.com/ru/post/473490/


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