題:
哪個實驗會反駁弦論?
Albert
2010-11-03 00:51:04 UTC
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我知道兩組物理學家之間存在很大爭議:

  1. 支持弦論的人(我認為其中大多數人)
  2. 和反對弦論的人
  3. ol>

    第二組的論點之一是沒有辦法反駁弦論的正確性。

    所以我的問題是是否有任何定義好的實驗那會反駁弦論嗎?

爭議不像您想像的那麼大。絕大多數物理學家根本沒有從事任何類似於弦理論的工作。
我看到對以下答案之一的評論(似乎已消失),即在Smolin的書中被嚴重顛覆的觀點是,ST假定背景平坦,而GR顯然解釋了動態彎曲的時空,在可以解釋GR的範圍內,這有點討價還價。處於平坦的背景中,帶有一些精美的裝飾。此評論是否有任何優點-李·斯莫林(Lee Smolin)真的不知道這種解釋嗎?又或者是某種瑣碎的事情,例如GR解決方案的彎曲流形可以嵌入到更高維度的平面空間中(Whitney嵌入)。有人評論嗎?
十一 答案:
Luboš Motl
2011-01-18 00:25:43 UTC
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人們可以通過許多幾乎肯定不會發生的觀察來反駁弦論,例如:

  1. 通過在高能量下檢測到洛倫茲違規:弦理論預測,洛倫茲對稱性在任何能級上都是精確的。費米衛星等人最近的實驗表明,洛侖茲對稱性即使在普朗克尺度上也能工作,其精度遠高於100%,並且在不久的將來精度可能會提高。例如,如果某個實驗曾經聲稱某個粒子的運動比光快,那麼弦論會預測該實驗中會發現一個錯誤

  2. 通過檢測違規等價原則;已通過$ 10 ^ {-16} $的相對準確度進行了測試,不太可能發生違規;字符串理論通過檢測我們世界中的數學不一致來預測定律是精確的

  3. ,例如,$ 2 + 2 $可以等於$ 4 $和$ 5 $;這樣的觀察將使弦理論的現有替代方案成為可能,因為所有這些替代方案在數學上都與重力理論不一致。顯然,不會發生任何事情。而且,人們可能會發現弦理論以前未知的數學不一致之處-即使在無休止的成功測試之後,這種情況似乎也極不可能發生

  4. 通過實驗證明黑洞中的信息丟失,或者其他與弦論所預測的與量子引力的一般性質相抵觸的其他信息,例如高質量能中心體制主要由黑洞產生和/或黑洞具有右熵;弦論表明,信息在無症狀的Minkowski空間的任何過程中都得以保留,包括Hawking輻射,並證實了Hawking-Bekenstein主張是正確的半經典近似。顯然,您還通過證明重力子不存在來反駁弦理論。如果您可以證明引力是一個熵力,那麼它也將排除弦論。

  5. 通過實驗證明世界不包含引力,費米子或不存在引力。低能量子場論沒有對此進行描述;或量子力學的一般假設不起作用;弦論預測這些近似有效,並且量子力學的假設完全正確,而弦論的替代方法則預測像標準模型等不可能的事情。

  6. 通過實驗證明正如Cumrun Vafa所解釋的,現實世界與所有字符串真空預測的某些一般特徵相矛盾,而“沼澤地” QFT無法滿足這些特徵;如果我們生活在沼澤地,那麼弦論領域內的任何事物都無法描述我們的世界。弦論的一般性預測可能包括以下事實:重力是最弱的力;模空間具有有限的體積;到目前為止,似乎仍能滿足類似的預測

  7. 通過繪製整個景觀,為粒子物理(質量,耦合,混合)計算每個真空的準確預測,並顯示它們與實驗不兼容在已知誤差範圍內測得的粒子物理參數;這種反駁弦論的方法雖然很難,但原則上也是可行的(儘管就原理上講,儘管現在還沒有足夠的數學機制可以精確地計算任何真空的特性)

  8. 通過實驗對普朗克尺度的物理學進行分析,並表明我們的世界在任何尺度上都不包含超對稱超尺度。如果您檢查是否沒有達到某個更高規模的SUSY,則會增加字符串理論與我們的宇宙無關但不會提供充分證據的可能性

  9. 令人信服地觀察基本結構常數等變化的常數會否定弦理論,除非同時觀察到一些允許這種可變性的弦模型的其他不可能的預測

  10. ol>

    在實踐中很難甚至不可能反駁弦論的原因是,弦論已作為一種定性框架,如果要同時包括QFT和GR的成功,它必須取代量子場論。 。這沒什麼不對的。在實踐中很難排除一種理論的事實,這是另一種說法,即根據已經塑造了我們對未來觀察的期望的觀察,已經證明該理論“可能是正確的”。科學要求假說在原則上必須是可證的,並且上面的清單肯定顯示了弦論。 “批評”通常是針對弦論而不是量子場論。但這反映出人們對弦理論的預測產生了深刻的誤解。或對科學方法的過程有深刻的誤解;

    在科學中,只能排除一種與觀察結果相矛盾的理論。然而,弦論的前景預測了在低能量下與量子場論相同的可能觀察結果。從長距離來看,弦理論和QFT作為框架是無法區分的。他們只是用不同的方法來設置詳細的可能性。在QFT中,選擇顆粒含量並確定耦合和質量的連續值。在弦論中,人們只選擇一些關於緊湊型流形拓撲以及離散通量和油膜的離散信息。儘管離散可能性的數量很大,但所有連續數都可以任意精確地從這些離散選擇中得出。

    因此,從在低能量下進行的可行實驗來看,QFT和弦論的有效性是等效的。區別在於QFT不能在量子框架中包含一致的引力,而弦論也可以自動預測一致的量子引力。這是字符串理論的優點,而不是缺點。相對於QFT,弦理論沒有已知的缺點。由於這個原因,它至少是 ,即QFT。

    尤其是,在AdS / CFT對應關係中已經表明,字符串理論自動是描述諸如定規理論等動力學理論的完整框架;它等效於顏色數量較大時在限制中的行為以及相關限制。該證明不能再次“未經證實”:弦理論將其自身作為更為完整的描述附加到了量規理論上。後一種較舊的理論-標尺理論-已通過實驗建立,因此弦理論不再可以從物理學中刪除。和我們在一起像QCD或物理學中的其他任何事物都是物理學的一部分。問題只是描述我們周圍世界的正確真空或背景是什麼。當然,這仍然是一個未知數的問題。但這並不意味著一切,包括對字符串理論的需求,都還不得而知。

    可能發生的事情是,儘管這是非常非常不可能的,但它是弦理論的一貫的,非嚴格的競爭者,它也能夠預測宇宙的特徵,就像將來出現的弦理論一樣。 (我正在仔細觀察所有新想法。)如果這個競爭對手看起來與觀察到的宇宙更加一致,它可能會取代甚至取代弦理論。似乎幾乎沒有顯而易見的“競爭”理論,因為可能的統一理論的前景已經被廣泛地描繪出來了,它是非常多樣的,並且每當仔細地施加所有一致性條件時,人們就會發現他回到了完整的理論上。

    即使在沒有弦論的情況下,也有可能發生新實驗將發現不可能的新現象的現象,至少是不自然的。理論。顯然,人們將不得不找到對這些現象的正確描述。例如,如果電子內部存在preon,則需要一些解釋。它們似乎與我們今天所知道的字符串模型構建不兼容。

    但是,即使做出了這樣一個令人驚訝的新發現,仍然有相當一部分理論家顯然會嘗試在弦理論的框架內尋找一種解釋,這顯然是正確的策略。其他人可以嘗試在其他地方找到解釋。但是,無休止地嘗試“擺脫弦論”幾乎與物理學中“擺脫相對論”或“擺脫量子力學”或“擺脫數學”一樣不合理。您根本做不到,因為這些事情已經被證明可以在某種程度上起作用。物理學還沒有達到最終的終點-全面理解一切-但這並不意味著物理學可能容易地回到弦前,量子前,相對論或數學前時代又來了。幾乎可以肯定不會。

這樣說:“通過繪製整個景觀,計算粒子物理學中每個真空的預測,並證明它們與實驗中所測得的粒子物理學參數不兼容;這種反駁弦論的方法雖然困難但可行原則上也是”。您基本上是在說:“我們創建了帶有大量參數的模型,並且找到了非常合適的模型!”。字符串理論在質量上與相對論和質量管理不同,因為後兩種理論做出了經過測試的預測,而不僅僅是滿足一致性測試。
如果我有一個加速器可以獲取等於十個普朗克能量的能量,或者是類似這樣的荒謬的東西,從而使弦真空不相關,那麼是否有可能計算出可以由該加速器測試的橫截面?
親愛的傑里,首先,“我們”還沒有創造弦理論。弦理論純屬自然。它與$ E_8 $ Lie群或數學中的任何其他獨特對像一樣,都是特殊的數學結構。人們只能發現它,而不能發明它。其次,弦論根本沒有可調節的連續參數-這是它相對於量子場論的優勢之一。因此,您將所有這些注意事項都顛倒了。最後,某些方程的解數是多少。您可能不同意這個事實,但這是您反對數學的最後一件事。
尊敬的傑里,中間尺度上所有詳細的現像都取決於真空度的選擇,並且所有的反普朗克現象(質心能量都高於普朗克能量)都由黑洞物理學支配,該現像被定性地描述為低曲率廣義相對論再次出現,並且在所有嚴格的真空中或所有假設的量子引力理論中都是通用的。如果這些關於黑洞優勢的一般智慧在實驗上遭到反駁,弦論也將不得不走。
因此,基本上來說,如果宇宙的表現與重力弱的QFT預測相矛盾(極不可能),或者信息被黑洞破壞(幾乎難以想像,即使使用普朗克能量加速器也很難測試)或通過繪製地形圖,並顯示它與我們的宇宙不匹配(在計算上難以實現)。
親愛的彼得,您顯然已經省略了90%的方法,不知道為什麼,但是可以。無論如何,偽造是很難的,但是幾乎可以肯定地說,對於涉及普朗克尺度或任何其他高能物理的任何可能的數學上一致的假設,這都是正確的。之所以出現這個困難,是因為我們正試圖回答非常多的問題-它對字符串理論的有效性沒有任何影響。
評論不作進一步討論;此對話已[移至聊天](https://chat.stackexchange.com/rooms/94521/discussion-on-answer-by-lubos-motl-what-experiment-would-disprove-string-theory)。
Mr X
2011-01-18 01:05:25 UTC
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由於許多人對此似乎有很奇怪的想法,所以讓我們從更簡單的角度來解決這個問題。

讓我們假設您有一個朋友,他​​只在正整數的算術水平上了解數學。您試圖告訴他負數的存在,然後他告訴您,

那是愚蠢的,顯然沒有“負數”之類的東西,我怎麼能衡量這麼愚蠢的東西?你能給蘋果一個負數嗎?不,你不能。我可以欠您一個正蘋果,但是顯然沒有負蘋果。

您怎麼能開始爭論負數這樣的事情呢?

一個非常強大的第一步是數學一致性。您可以列出所有您相信可以表徵正整數算術的所有抽象屬性:

  • 對於所有$ a,b,c $,$ a(b + c)= ab + ac $
  • 對於所有$ a,b $,$ a + b = b + a $,$ ab = ba $
  • 存在一個名為$ 0 $的數字,因此全部$ a $,$ a + 0 = 0 + a = a $,$ a0 = 0a = 0 $
  • 存在一個名為$ 1 $的數字,因此對於所有$ a $,$ 1 a = a1 = a $

(請注意,與實數的情況形成鮮明對比的是,第一個屬性可以用歸納法證明,而不必是一個公理。類似地,其他如果希望,可以從其他指定為更基本的屬性中證明列出的屬性,而對於實數則無法做到。)

因此,一旦您倆都同意這些公理可以表徵正整數完全可以看出,基於它們的形式性質,這些假設的負數與上述公理是一致的。這說明什麼?

正整數(加上負整數)本身至少可以做正整數。

停止此時,請暫停以了解此約束有多強大!在這個級別上,可以用其他幾種方式來概括算術, ,是否與您想要的屬性保持一致?零。絕對沒有其他方法可以做到這一點,這令人難以置信,建議您在其餘卡通參數中牢記這一點,並了解如何

您的朋友回答:

當然,您可以寫下這樣的玩具模型,並且它們可能是一致的。 ,但它們與現實不符。

現在,您還需要向朋友展示什麼以說服他負數的有效性?

您發現他們只能用正數無法做到的其他事情。簡單地說,您可以說每個正整數值代數方程都沒有解:

$$ x + 1 = 0 $$

沒有解。 / p>

但是,很簡單的事實是,擴展到負數可讓您求解這樣的方程式。然後,要說服您的朋友負數的有效性,剩下的就是證明這等同於解決一個(“先驗”)不同問題,該問題僅涉及正整數的算術運算:

$$ x + 1 = 0 \ iff y +1 = 1 $$

因此,$ y = 0 $和$ y = x + 1 $等效於另一個問題

為完整起見,我們還必須考慮對負數“唯一”的問題,例如$(-1)(-1)= 1 $,但在整數域中,這些是可以簡化為上述內容的瑣碎事項。即使在實數的情況下,考慮到我們已經展示的其他內容,這些後果也幾乎可以“保證”以直觀地得出。

現在,假設您的朋友是一個合理,合乎邏輯的人,他現在必須相信負數的有效性。

我們展示了什麼?

  • 與先前模型及其自身的一致性
  • 解決新問題的能力
  • 將新語言中的 some 問題簡化為問題現在,要使用舊語言

來確定對於特定係統來說這是否是一個好的模型,您必須查看以前沒有解決方案的問題的子集,然後看看是否有新的屬性是該系統的特徵。在這種情況下,這很簡單,因為負數的屬性是如此明顯。在使用更複雜的事物來描述物理情況的細節的情況下,它並不那麼明顯,因為理論的結構和實驗並非如此簡單。

這如何應用於弦論?我們必須證明什麼才能說服一個有理性的人相信它的有效性?根據上述論點,我主張:

  • 弦論重現(通過構造)廣義相對論
  • 弦論重現(通過構造)量子力學(而在上文中,量子場論)

因此弦論至少與其他物理學基礎一樣好。再次停下來驚嘆於該聲明的強大功能!實際上,有多少種方法可以一致且平凡地寫出可簡化為GR和QFT的理論?也許不止一個,但肯定不是很多!

現在的問題是-我們要學習什麼新知識?從弦論中我們還能得到什麼其他約束?在字符串理論中,GR和QFT中的哪些問題可以等效地寫為等價問題?弦論可以解決哪些問題完全不在GR和QFT領域?

其中只有最後一個超出了當前實驗的範圍。弦論支配的“自然”境界是實驗的行為,處於很高的能量,或者等效地,距離很短。簡單的計算表明,這些樸素區域遠遠超出了當前實驗直接檢測的範圍。 (請注意,在上面的負數示例中,不必嚴格針對相應領域的“理論”的有效性就可以提出令人信服的論點;請停下來思考原因!)

但是,可以用弦理論解決諸如黑洞信息丟失之類的先前理論的理論“問題”。儘管這些不能通過實驗驗證,但非常有意思的是,它們除了在正確的範圍內重現正確的理論外,還接受了預期的解決方案。

AdS / CFT允許我們從字符串理論的角度解決純粹領域理論的問題。換句話說,我們已經解決了新語言中已經可以用舊語言解決的問題。這樣做的好處是,它使我們可以在舊語言難以處理的領域中精確地解決問題。

弦論還可以約束並指定低能粒子的光譜和性質。 。原則上(以及在玩具計算中),它告訴我們所有的所有耦合,粒子的生成,粒子的種類等。我們還不知道弦理論中給我們的描述。 >完全標準模型,但是它確實限制了低能現象學,這一事實是一個非常有力的陳述。

說真的,要說服非常懷疑的讀者,剩下的就是以下內容之一是正確的:

  • 用弦論重現標準模型是可能(例如,它接受具有正確量規組,手性費米子等的溶液)。
  • 對於弦論來說>不可能再現標準模型(例如,無法寫下手性理論,不允許接受正確的量規組等)。例如,在Kaluza-Klein中就是這種情況

我主張,並且(通常出於充分的理由)我認為,第一個是正確的。沒有正式,完整的數學證明可以證明是這種情況,但是絕對沒有任何錯誤提示,我們可以獲得與標準模型非常相似的模型。另外,可以證明標準模型的所有基本特徵(例如手性費米子,正確的世代數等)都與弦論相一致。

我們還可以問,這會是什麼?是說如果弦理論是錯誤的?確實,這表明

  • 該理論在數學上是不一致的(沒有理由相信這一點)

  • 從根本上講,無論是量子力學還是相對論都以某種相當病理的方式失敗了,例如違反了洛倫茲不變性或單一性。這將表明,一切理論都將與迄今寫下的一切完全不同。這是一個非常不穩定的主張-考慮如果加法中存在“錯誤”,上面算術示例中將發生什麼。

  • 理論是一致的,並且GR和QFT的概括,但在某種意義上不是正確的“極限”的概括。這種情況發生在例如Kaluza-Klein理論中,其中手性費米子不能正確地寫下來。在這種情況下,還可以通過足夠仔細的分析來提出解決方案(這是進入弦論的一種潛在方法)。

在這三種可能性中,前兩種可能性極小。第三種可能性更高,但是鑑於已知所有基本功能都可以顯示出來,如果我們幾乎可以重現我們想要的東西,但不是很完美,這似乎很奇怪。就像在算術示例中一樣,能夠重現我們想要的所有屬性,除了$ 1 +(-1)= 0 $。

如果您小心一點,可以表達我的觀點在更正式的意義上,如果需要的話,從形式符號邏輯的意義上來說,確切地說具有一致的概括是什麼,並看到必須“失敗”的東西才能使對立的對立成為正確。 (也就是說,(填充)=>字符串是正確的,所以〜strings =>〜(stuff),然後解開〜(stuff)的含義,解釋其可能性!)

您的答案就是一環。我給它+1,但要注意的是,我不同意您的說法,即*“弦論重現(通過構造)量子力學” *。我不知道弦論的任何方面或任何可以證實這種說法的主張(投機性或其他)。我們從字符串的動作(Nambu-Goto / Polykaov)開始。這個動作描述了一個經典的對象。我們繼續按照量子力學的標準處方“量化”這一動作。恕我直言,質量管理絕對不會在嚴格的基礎上“提高”。如果您認為我弄錯了,請糾正我。
從操作員理論的角度來看,它不是固定的量化過程或其他任何事情,因此您不能真正基於此構建“公理qft”。但是它仍然被設計為在正確的極限內適當地量子力學。但是,事先了解和使用量子力學並不妨礙構造它或我的陳述;)。
在弦理論家對以下問題的答案達成一致之前,我不接受弦理論作為一致的定義明確的物理學理論:信息如何從黑洞中逃脫?現在,我什至不確定弦理論家能否正確地提出弦理論狀態是一個黑洞的條件。
有很多針對這個問題的論文。通過思考場論與重力對偶中的黑洞的對應關係,您可以在例如AdS / CFT中做出一些有趣的陳述。我相信Lubos的博客以相當簡單的方式對此進行了一些討論。當然,許多細節尚不明確,但總的思路是肯定的。
我喜歡將正整數擴展到有符號整數的隱喻作為將相對論+量子理論擴展到字符串理論的模型。但是我認為更好的隱喻是歐幾里得公理的擴展。事實證明,公理有多個一致的(甚至是“正確的”)擴展。但是,當然,對於任何給定的宇宙,只有一個擴展是“真實的”(或“真實的”),這是這裡要問的問題:是否有實驗性的方法來知道哪個擴展反映了現實?
太棒了!這給我的懷疑帶來了很大的打擊。
要真正說服您的朋友說負數是“真實的”,我想您需要說出一切再加上一句話:“因此,如果您擁有一個空的銀行帳戶並欠我十美元,那多少錢你有錢嗎?”換句話說,您必須將其鏈接回物理現實。我對弦理論的了解不多,但似乎更難以理解弦樂理論在最後一步的處理方式。
這個答案用了很多單詞來完全消除檢查理論上在數學上是自洽的和檢查理論上是真實的之間的區別。從數學上講,自重是反立方力。這並不意味著它是真的-您必須實際檢查它是什麼。
Cedric H.
2010-11-03 02:08:57 UTC
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弦理論應該附帶一個實驗建議,並對實驗結果做出一些預測。

如果一個理論不能做出任何預測,那麼它將逐步證明自己...

問題在於,使用字符串從理論上講,這是非常困難的,弦理論家們在他們面前有一年的時間要朝這個方向前進。但是如果在100年後我們仍然處於相同的地位,那麼就可以證明弦論是徒勞的...

雖然很公平,但我認為這並不能真正回答問題,因為這並不是一個反駁。 :/
我同意,但是我的觀點是“沒有必要進行證明實驗,只需證明實驗”:任何一個實驗,一個接一個地促進“證明”,但是其中任何一個都可能成為潛在的證明。
即使弦論在100年後處於相同的發展水平,它也不能證明一切,當然也不是弦論是徒勞的。這很可能是無用的理論,但是如果沒有對某些實驗結果的具體預測,我們真的無法確定。
某些古希臘哲學家從理論上認為問題是成堆出現的-如果我記得,“原子”一詞是希臘文。他們是對的,儘管直到100年前才可以確定。因此,長時間不進行驗證就不會抹殺一個主意。
在很多情況下,如果一個理論不能做出任何可驗證的預測,那麼它是一個“無用的”理論,無論它是否正確,因此都不應追求。
Abdera的@Daren Demokritos關於原子的信息。 (加上大量的尋寶者)18世紀中葉/科學晚期引入原子時,它是從一開始就基於化學證據(恆定的質量比和多個質量比)引入的。等待實驗結果的時間為2500年或100年。
-1這個答案沒有內容。
@DarenW古希臘哲學家確實提到了原子,但是它們的原子與我們今天所知的原子無關,因為άτομο意味著無法分為成分的事物,原子當然可以劃分。可以說夸克是哲學家的原子,但沒人能確定。而且,他們的理論不僅受到實驗方法方面的缺陷的束縛,而且大多都過於模糊,以至於根本沒有任何實際用途。更不用說一個哲學家怎麼說,另一個哲學家則相反。就是說,我是希臘人!
Columbia
2011-01-18 00:24:25 UTC
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“測試”弦論的唯一方法是實際弄清楚它首先預測的內容,目前尚不明確。

與大多數主張相反,弦論實際上是一種獨特的理論,因為它沒有可調整的自由參數。但是,它具有大量或可能是無限數量的經典解或“真空”。這些真空中的大多數看上去都不像真實世界,有些(我說這可能是〜10 ^ {500} $)非常相似(因為它們似乎像標準模型一樣對應於低能物理),並且

指定真空度後,就可以完全相同地固定預測-對所有事物(這就是對所有事物進行理論化的意思)。因此,例如,您可以計算電子的質量到小數點後的位數,然後在實驗室中對其進行測試,並且真空度可以對宇宙學對像做出明確的預測(例如:宇宙弦或疇壁的存在)。我們不清楚。

當然,沒有一種方法可以確定哪個真空與現實相對應,我們將面臨與量子場論相同的問題。也就是說,您實際上必須先出去測量某些東西才能做出預測(例如,在標準模型中,我們需要確定$ 26 $可調自由參數,例如Yukawa耦合,基本粒子質量等) ..但是,一旦做到這一點,便可以無限地預測其他許多事情,例如散佈橫截面。

因此,在字符串理論中,這意味著將$ 10 ^ {500} $真空減少為一個更人類的數字,例如$ 50 $,$ 10 $或更好的$ 1 $或$ 0 $($ 0 $意味著該理論是偽造的)。這需要在普朗克尺度上進行散射實驗,這意味著粒子加速器大致在銀河系尺度上。

當然,可能會發現弦理論做出了明確的證偽性預測,但這確實需要大量的理論工作b / c,這意味著不僅要了解與現實世界相對應的真空,而且還要了解一些知識。如果您理解我的意思,請另外$ 10 ^ {500} $美元。儘管如此,我們知道它確實做出了一些預測。例如,引力量子的存在在所有解中都是通用的。同樣,量子力學和狹義相對論必須成立的事實是另一個可靠的預測。

很好的回答@Columbia。我的問題是關於你的最後一句話:*量子力學和狹義相對論必須(在弦論中)是另一個可靠的預測。*我之前聽過這句話,但我看不出它們是對...的“預測”弦理論。弦樂動作是協變的,因此遵守相對論。量化遵循量子力學的規則。這些成分是一開始設置的一部分。也許我對這個說法有誤解。
@SpaceCadet。的確,如果您以通常的方式開始從GSW學習st,那麼從一開始,世界工作表LI和Dirac QM就會自動出現。因此,從某種意義上說,它們保持這種狀態並不奇怪,儘管您可以從原則上想像洛倫茲被異常破壞。但是,如果您從st的等效公式開始,而LI並不顯式表示:輕錐規,那麼總是會被回收。這些是不重要的一致性檢查。與量子力學類似,當您忘記Dirac規則時,通常會找回它們
我想說的是,弦理論受到了非常嚴格的限制,也許比其他任何物理理論都受到了更大的限制,這有點文化衝擊,需要暫停一分鐘,並欣賞我們在其他理論中理所當然地付出了多少。理論家真的沒有迴旋餘地,可以手工插入某些東西,b / c如果一件事情壞了,那麼一切都壞了,通常以非常明顯和暴力的方式發生。
10 ^ 500是多少個變體來自何處?為什麼不知道可能性的數量是否有限?
@Annix動力學方程** IS **的解的數量是有限的,定義明確的。
@Columbia是否可以像QFT一樣在字符串理論中計算微分散射橫截面並獲得數字作為預測?它們能帶來低能量影響嗎?例如,如果我們在弦論中計算4點引力子振幅,然後計算散射截面並在所有可能的角度上積分,那麼該公式的意義是什麼?還有一個問題,弦論中的10d S矩陣和4d S矩陣之間是什麼關係?
Philip Gibbs - inactive
2011-01-18 02:47:29 UTC
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用實驗方法探測量子引力的尺度非常困難,因此幾乎沒有可能測試弦論是否正確,因為弦論是包含量子引力的統一理論。費米伽馬射線望遠鏡觀測是探測普朗克標度的少數觀測之一,該觀測表明,不同能量的光子在宇宙距離上的傳播非常接近於相同的速度。如果結果表明速度分散,則將反駁弦論,並鼓勵物理學家研究其他觀點。

當然,任何反駁量子論或廣義相對論的觀察也將反駁弦論,但真正感興趣的是與量子引力直接相關的觀測,因為不同的理論已經在各自的體系中得到了很好的建立。從理論上將量子理論和引力結合到一個一致的物理學理論中的理論已經非常強大。特別是應該有一些擾動性的低能量極限,以與物質相互作用的引力子來描述重力。儘管付出了很多努力,但弦理論是唯一可以完成此任務的方法,很難設想出第二種方法。實際上,採用這種方法是非常令人驚訝的,因為它需要奇蹟般地消除異常才能使其正常工作。這使許多人相信弦論是遵循的正確路徑。

最終,需要對支持弦論的量子引力效應進行確定的觀察。就像我說的那樣,目前進行此類觀測的可能性並不多,但是這對於任何其他量子引力理論都將是一個問題。

在大型強子對撞機上,我們可能會幸運並觀察到較大的額外尺寸,但沒有理由期望這樣做。我認為更有可能的另一種可能性是,將觀察到超對稱性並發現它採取支持超重力起源的形式。仍然我們沒有道德上的權利,指望宇宙能夠為我們提供如此簡單的線索,而弦理論並不能保證有這樣的線索。

從理論的角度來理解弦理論仍然有不斷的進步,並且這種進步還在繼續。弦論的非擾動方面需要做更多的工作,以便我們可以更好地理解它對宇宙學的影響。有人希望觀察大爆炸留下的遺留引力波甚至低頻無線電波可能具有依賴於量子引力效應的特徵性特徵。同樣,我們沒有道德權利要求這種觀察即將到來,但是如果我們幸運的話,它也許會。

您對量子引力對這個問題的重要性的說明是很重要的。
Michael C Price
2013-01-30 18:40:09 UTC
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如果正確理解(?)盧博斯曾經說過的話,弦理論要求扭力(在GR中)為零。目前正在進行/計劃進行測量扭力的實驗。因此,不僅存在實驗上對弦論的反駁,而且我們應該盡快得到數據。

@Lubos Motl您能否確認Michael是否正確理解您的意思。非零扭轉是我們非弦理論上凡人都能輕易理解的東西,如果邁克爾的理解是正確的,那麼這對弦理論是極其重要和具體的檢驗。
您能否提供一個鏈接或實驗摘要。非零扭轉在某種程度上是對GR的嚴格說明,但是從我們擁有Einstein-Cartan理論的意義上來說,這不是“嚴重的”:形式不同但GR的基礎思想並沒有真正的不同。弦理論也許可以說相同嗎?拜託,有人可能想發表評論,因為我對GR有一點了解,但對ST卻一無所知-是否有一個ST可以歸結為Einstein Cartan而不是普通GR?還是這樣的事情根本不同?
@WetSavannaAnimalakaRodVance:,@ Michael C Price:這必須是正確的,因為弦論只對GR進行了很小的$ \ alpha'$校正,並且不會以任何有意扭轉的方式影響它。
有任何更新嗎?
crasic
2010-11-03 02:46:26 UTC
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弦理論是基於這樣的思想構建的:在低能量時,它應該歸結為我們每天看到的量子力學和粒子世界。這類似於量子力學中的對應原理。

從某種意義上講,任何不贊成量子力學的實驗都會引起對弦論的認真重新審視,但是,正如許多實驗學家會開玩笑說,理論家會總是找到一種方法來修正他的理論以符合觀察結果。無論如何,量子理論似乎得到了很好的支持,並且不太可能在不久的將來被抹黑。

對弦理論的直接測試,不過,必須等到我們能夠探測到更高的能量之後。

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……或者有人發現了一個更強大,更聰明的“放大器”,用於弦理論效果,這是目前已知的。
那些影響是什麼?什麼弦理論可以預測高能量,而其他理論則無法預測?
在這種情況下,@Anixx所說的是正確的。這不能為問題提供答案。 OP顯然已多次聽到此消息,並希望得到具體答案。
WIMP
2011-01-21 15:34:14 UTC
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字符串激勵,缺少激勵。但是問題是,除非您相信普朗克規模較低的理論,否則您將不得不投入我們在實驗室中永遠無法達到的能量來測試這種制度。但是至少在原則上是可以證偽的。

Joseph Weissman
2010-11-21 01:56:59 UTC
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正如其他海報所暗示的那樣,關鍵問題是能量。

在非常高的能量水平下,接近某些量子引力“極限”時,基本粒子的串狀性質將變得越來越明顯。 (例如,根據實驗,在足夠高的能量水平下,可能會識別出材料的新的特定“共振”。)

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dgalaxy
2011-01-17 23:15:29 UTC
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我想反駁弦論的可能性很小。但是有兩種方法會在弦論中引起麻煩:一種是理論上的,另一種是實驗上的。兩者都不太可能很快發生(兩者都不太可能反駁,因為字符串理論似乎是正確的方式,至少到現在為止。)-如果有人想至少在最初的時候“反駁”近似引起某種懷疑,應該找到一種理論,該理論至少解決與弦理論所解決的問題一樣多的問題,並至少解決弦理論的其餘一些問題。 (即使存在另一種理論,它的發現仍然需要幾十年的時間才能發展。)

-正如其他人所說,我們需要在地球上獲得更高的能量,或者找到一種更好的定位方法並可能檢測宇宙中的這些更高能量。要實現或定位某個地方,從現在起可以檢測到弦理論影響的能量將花費很多年,至少這是人們普遍的信念。

-有時我會聽弦理論的“爭論”是不是理論上的或者是錯誤的,因為不能被驗證或反駁是競爭上的錯誤。僅僅因為這不是一個論點。如果我們必須付出更高的精力來了解弦理論,那麼我們就必須這樣做;這很可能是物理學。在任何情況下,甚至更簡單的物理學故事都像中微子一樣使之itis病(當時的批評家認為:“甚至沒有錯”或最樂觀的“沒有觀察中微子的實際方法”);保利(Pauli)和費米(Fermi)在約1930年進行了理論預測,1956年發現了考恩(Cowan)和雷納斯(Reines),這可以教會我們一些事情……

最後一句話的答案是: 到目前為止,還沒有任何實驗或檢測器可以驗證弦理論。相信在將來,當我們能夠實現或將這些較高的能量定位在可以檢測到弦效應的更高能量處時,就會發生這種情況。

Uncle Al
2014-02-14 06:47:35 UTC
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通過經驗偽造弦論假設來反駁弦論。沒有任何假設可以辯護,也可以不必假設。偽造BRST不變性,字符串理論崩潰。偽造等價原理(EP),整個物理學都需要重寫。沒有可測量的可觀測值違反EP。所有連續且最近似連續的對稱性均服從於Noether定理。

您需要一個可計算(因​​此您知道多少)但不可測量的,可觀察到的(因此您知道它在那裡),這是絕對不連續的對稱性-並測試其不同的結果。左腳穿的鞋子和襪子有區別嗎?您和我的數量是多少?定量手性是在任意數量的維度中計算的。物理40,4587(1999)和

http://petitjeanmichel.free.fr/itoweb.petitjean.freeware.html#QCM
http:/ /www.mazepath.com/uncleal/norbors.gif
溶液旋光忽略原子質量分佈)

將一雙鞋切成$ \ mathrm {mm} ^ 2 $件。對它們進行左右排序。手性是一種緊急屬性。這取決於規模。為了用一雙鞋子測試EP,一個人需要一個最小可能規模的鞋子-幾個原子-而是很多鞋子來求出可測量的差異。物理不能做到這一點,但是化學可以。

如果有什麼東西可以打破弦論(我們不能比盧博什更聰明,但我們可以可以正交),那麼

http://www.mazepath.com/uncleal/erotor1.jpg
兩次幾何Eötvös實驗。 $ 0.113 \,\ mathrm {nm} ^ 3 $體積/α-石英單位晶胞。 $ 40 \,\ mathrm {grams} $淨價為$ 8 $單晶測試質量,比較$ 6.68×10 ^ {22} $對相反的鞋(成對的$ 9 $-原子對映體晶胞,測試質量數組立方體的相對垂直邊) 。

請勿以此打賭您的成績!投注12月瑞典晚餐是可以接受的,特別是如果其主菜是surströmming,

http://www.youtube.com/watch?v=xgV2imaOCao

這是在促進非主流物理學,這不是本網站的主題
弦理論是嚴格衍生的。一個不能在物理學中反駁它。那並不意味著它是真的。這意味著需要在“官方真理”之外進行實驗。 1)“粒子物理不是鏡像對稱的-大聲疾呼,PNAS 14(7)544(1928),http://www.pnas.org/content/14/7/544.full.pdf+htm 2)“粒子物理不是鏡像對稱的-諾貝爾獎-但不是針對實驗者物理的。修訂版105(4)1413(1957),http://prola.aps.org/pdf/PR/v105/i4/p1413_1


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