Ли Смолин Неприятности с физикой: взлет теории струн, упадок науки и что за этим следует оглавление введение


НазваниеЛи Смолин Неприятности с физикой: взлет теории струн, упадок науки и что за этим следует оглавление введение
страница23/24
Дата публикации09.03.2013
Размер5.56 Mb.
ТипДокументы
userdocs.ru > Физика > Документы
1   ...   16   17   18   19   20   21   22   23   24

^ КОММЕНТАРИИ И ССЫЛКИ
Введение

[1] Mark Wise, "Modifications to the Properties of the Higgs Boson," <Изменения к свойствам бозона Хиггса>, сообщение на семинаре, Март, 23, 2006. Доступно на http://streamer.perimeterinstitute.ca/mediasite/viewer/FrontEnd/Front.aspx?&shouldResize=False.

[2] Brian Greene, ^ The Fabric of the Cosmos: Space, Time and the Texture of Reality, <Ткань космоса: Пространство, время и структура реальности> (New York: Alfred A. Knopf, 2005), стр. 376

[3] Gerard T'Hooft, In Search of the Ultimate Building Blocks, <В поиске первичных строительных блоков> (Cambridge: Cambridge University Press, 1996), стр. 163.

[4] Цитируется по New Scientist, «Nobel Laureate Admits String Theory Is in Trouble», <Нобелевские лауреаты признают, что теория струн в неприятностях>, Декабрь, 10, 2005. Это вызвало некоторую полемику, как пояснил Гросс в своем замечании на открытии 23й Иерусалимской зимней школы по теоретической физике, (полный текст доступен на http://www.as.huji.ac.il/schools/):

«Что я на самом деле об этом думаю, так это то, что мы еще не знаем ответа как на то, что есть теория струн, так и на то, является ли она окончательной теорией или в ней что-то пропускается, и мы, кажется, стоим перед необходимостью глубоких концептуальных изменений ... именно в отношении природы пространства и времени. Но [это] далеко не доказательство, что мы должны остановить разработку теории струн – она потерпела неудачу, она закончилась, – это замечательный период.»

[5] J. Polchinski, сообщение на 26й Летнем институте по физике частиц Стэнфордского линейного ускорительного центра, 1998, [http://arxiv.org/abs/hep-th/9812104].

[6] http://motls.blogspot.com/2005/09/why-no-new-einstein-ii.html.

[7] Lisa Randall, "Designing Words," <Интригующие слова>, в Intelligent Thought: Science Versus the Intelligent Design Movement <Умные мысли: наука против движения в поддержку разумного плана>, ed. John Brockman (New York: Vintage, 2006).

1. Пять великих проблем теоретической физики
[8] John Stachel, «How Did Einstein Discover Relativity?» <Как Эйнштейн открыл теорию относительности?> http://www.aip.org/history/einstein/essay-einstein-relativity.htm. Я должен отметить, что некоторые философы науки относятся к ОТО как к, по меньшей мере, отчасти конструктивной теории; для целей нашего обсуждения это теория принципов, поскольку она описывает, как должны описываться пространство, время и движение, какую бы материю ни содержала вселенная.

2. Красивый миф
[9] Читатель должен заметить, что мой разговор об этой истории изрядно упрощает ее, чтобы доказать главное положение. Имеются другие важные эксперименты, которые были проведены со светом, проходящим через текущую воду, или с влиянием относительного движения Земли и звезд на наблюдения звездного света. Эйнштейн был также не единственный, кто понял, что правильный ответ содержит выбор принципа относительности, то же сделал великий французский математик и физик Анри Пуанкаре.

3. Мир как геометрия
[10] Я должен сознаться, что Нордстрём решал проблему не так. Но он упустил эту возможность. Это был способ, принятый более поздними сторонниками дополнительных измерений, и он является усовершенствованием того, что сделал Нордстрём.

[11] Тут имеется пояснение, которое заключается в том, что это применимо только к наблюдениям, которые имеют место в малых областях пространства на протяжении малых промежутков времени. Если вы падаете достаточно далеко, чтобы видеть, что сила гравитационного поля изменяется, вы можете различить гравитацию и ускорение.

[12] Эксперт может предпочесть здесь более точное понятие инерции, но я нахожу, что это затруднит неподготовленных читателей.

[13] Исключая, конечно, как мы видели, случай темной материи и темной энергии.

[14] Цитируется по Hubert F.M. Goenner, On the History of Unified Field Theories (1914-1933), <К истории единых теорий поля (1914 – 1933)>, стр.30. http://relativity.livingreviews.org/Articles/lrr-2004-2/index.html (2004).

[15] Там же, стр. 38-39.

[16] Там же, стр. 39.

[17] Там же, стр. 35.

[18] Цитируется по Abraham Pais, Subtle Is The Lord, <Бог изощрен> (New York: Oxford Univ. Press, 1982), стр.330.

[19] Там же, стр.332.

[20] Там же.

[21] Там же, стр. 334.

4. Объединение становится наукой
[22] Те читатели, кому интересно узнать больше, могут прочитать о калибровочной симметрии в главе 4 моей книги 1997 года ^ The Life of the Cosmos <Жизнь космоса> (NewYork: Oxford University Press).

[23] Хотя нам это не понадобится, некоторые читатели могут пожелать узнать больше о том, как работает калибровочный принцип. Вот ключевая идея: обычно ориентации, которые определяют симметрию, применяются к системе в целом. Чтобы показать, что объект симметричен относительно вращения, вы одновременно поворачиваете весь объект. Вы не можете вращать только часть мяча. Но есть специальные случаи, в которых симметрия работает, даже если вы применяете ее к части системы. Такие симметрии называются локальными симметриями. Это кажется противоречащим интуиции; как это может работать? Оказывается – и это та вещь, которую тяжело объяснить без математики, – что она работает, если разные части системы действуют на другие с помощью определенных сил. Это и есть калибровочные силы.*
* Неплохое изложение сути калибровочного принципа можно, например, посмотреть здесь: http://nuclphys.sinp.msu.ru/zgauge/index.html – (прим. перев.)
[24] Еще раз, история более сложна, чем мое обобщение. Теории Янга-Миллса на самом деле были открыты в контексте единых теорий с дополнительными измерениями в 1920х, но оказались забытыми, что привело к их повторному открытию Чен Нинь Янгом, Робертом Миллсом и другими в 1950х.

[25] Главная тема книги ^ The Life of the Cosmos <Жизнь космоса> заключалась в следствиях из этих изменений.

5. От объединения к суперобъединению
[26] Y. Nomura and B. Tweedie, [http://arxiv.org/abs/hep-ph/0504246].

[27] P. Frampton, e-mail (использовано с разрешения автора).

6. Квантовая гравитация: развилка на дороге
[28] Эйнштейн, "Approximate Integration of the Field Equations of Gravitation," <Приблизительное интегрирование полевых уравнений гравитации>, ^ Sitzungberichte der Preussische Akademie der Wissenschaften (Berlin, 1916), <Сообщение о заседании Прусской Академии наук (Берлин, 1916)>, стр. 688-96. По поводу ранней истории квантовой гравитации см. John Stachel, введение и комментарии к части V Conceptual Foundations of Quantum Field Theory, <Концептуальные основы квантовой теории поля>, ed. Tian Yu Cao (Cambridge, U.K.: Cambridge University Press, 1999).

[29] W. Heisenberg and W. Pauli, "Zur Quantendynamik der Wellenfelder," <К квантовой динамике волновых полей>, ^ Zeit. fur Physik, 56: 1-61 (1929), стр.3.

[30] М.П. Бронштейн, «Квантование гравитационных волн», Журн. Эксп. и Теор. Физ.. 6 (1936), стр.195. Для большей информации о М. Бронштейне см. Stachel в Conceptual Foundations <Концептуальных основах>, а также Г. Горелик, «Матвей Бронштейн и квантовая гравитация: 70ти летняя годовщина нерешенной проблемы», Успехи Физических Наук, 48: 10 (2005).

[31] Richard P. Feynman, ^ What Do You Care What Other People Think? <Что вас заботит в мыслях других людей?> (New York: W.W. Norton, 1988), стр. 91.

[32] Фактически, это общее свойство систем, связанных друг с другом гравитацией, таких как звезды и галактики. Все это системы, которые охлаждаются, когда к ним подводится энергия. Это фундаментальное отличие между системами с гравитацией и без нее оказалось большим камнем преткновения для многих попыток по объединению физики.

7. Подготовка к революции
[33] G. Veneziano, "Construction of a Crossing-Symmetric Regge-Behaved Amplitude for Linearly Rising Regge Trajectories," <Построение редджиевской кроссинг-симметричной амплитуды для линейно возрастающих траекторий Редджи>, Nouvo Cimento, 57 A: 190-97 (1968).

[34] http://www.edge.org/3rd_culture/susskind03/susskind_index.html

[35] P. Ramond, "Dual theory for free fermions," <Дуальная теория для свободных фермионов>, Phus. Rev. D, 3(10): 2415-18 (1971).

[36] Другой чрезвычайно важной статьей была P. Goddard, J. Goldstone, C.Rebbi, and C. Thorn, "Quantum Dynamics of a Massless Relativistic String," <Квантовая динамика безмассовой релятивистской струны>, Nucl. Phys., 56: 109-35 (1973).

[37] J. Scherk and J.H. Schwarz, "Dual Models for Non-Hadrons," <Дуальные модели для не-адронов>, Nucl. Phys. B, 81(1): 118-44 (1974).

[38] T. Yoneya, "Connection of Dual Models to Electrodynamics and Gravidynamics," <Связь дуальных моделей с электродинамикой и гравидинамикой>, ^ Prog. Theor. Phys., 51(6): 1907-20 (1974).

8. Первая суперструнная революция
[39] J.H. Schwarz, в интервью Саре Липпинкотт, 21 и 26 июля 2000, http://oralhistories.library.caltech.edu/116/01/Schwarz_OHO.pdf.

[40] M.B. Green and J.H. Schwarz, "Anomaly Cancellations in Supersymmetric D=10 Gauge Theory and Superstring Theory," <Сокращение аномалий в суперсимметричной D=10 калибровочной теории и теории суперструн>, Phys. Lett. B, 149(1-3): 117-22 (1984).

[41] Интервью Шварца.

[42] Thomas S. Kuhn, The Structure of Scientific Revolutions <Структура научных революций> (Chicago: Univ. of Chicago Press, 1962).

[43] S. Mandelstam, "The N-loop String Amplitude – Explicit Formulas, Finiteness and Absence of Ambiguities," < N-петлевая амплитуда струны – явные формулы, конечность и отсутствие неопределенностей>, Phys. Lett. B, 277(1-2): 82-88 (1992).

[44] P. Candelas et al., "Vacuum Configurations for Superstrings," <Вакуумные конфигурации для суперструн>, Nucl. Phus. B, 258(1): 46-74 (1985).

[45] A. Strominger, "Superstrings with Torsion," <Суперструны с кручением>, Nucl. Phus. B, 274(2): 253-84 (1986).

[46] В книге P.C.W. Davies and Julian Brown, eds., ^ Superstrings: A Theory of Everything <Суперструны: теория всего>, (Cambrige, U.K.: Cambrige Univ. Press, 1988), pp. 194-95.

[47] Sheldon L. Glashow and Ben Bova, Interactions: A Journey Through the Mind of a Particle Physicist <Взаимодействия: путешествие по разуму физика, занимающегося частицами> (New York: Warner Books, 1988), p. 25.

[48] L. Smolin, «Did the Universe Evolve?» <Развивалась ли вселенная?> Class. Quant. Grav., 9(1): 173-91 (1992).

9. Революция номер два
[49] E. Witten, "String Theory Dynamics in Various Dimensions," <Динамика теории струн в различных размерностях>, [http://arxiv.org/abs/hep-th/9503124]; Nucl. Phys. B, 443: 85-126 (1995).

[50] C.M. Hull and P.K. Townsend, "Unity of Superstring Dualities," <Единство суперструнных дуальностей>, [http://arxiv.org/abs/hep-th/9410167]; Nucl. Phys. B, 438: 109-37 (1994).

[51] J. Polchinski, "Dirichlet Branes and Ramond-Ramond Charges," <Браны Дирихле и заряды Рамона-Рамона>, Phys. Rev. Lett., 75(26): 4724-27 (1995).

[52] J. Polchinski, ???

[53] J. Maldacena, "The Large N Limit of Superconformal Field Theories and Supergravity," <Предел больших N суперконформных теорий поля и супергравитации>, [http://arxiv.org/abs/hep-th/9711200]; Adv. Theor. Math. Phys., 2: 231 -52 (1998); Int. J. Theor. Phys., 38: 1113 -33 (1999).

[54] A.M. Polyakov, "A Few Projects in String Theory," <Некоторые проекты в теории струн>, [http://arxiv.org/abs/hep-th/9304146].

[55] B. de Wit, J. Hoppe, and H. Nicolai, "On the Quantum-Mechanics of Supermembranes," <К квантовой механике супермембран>, Nucl. Phys. B, 305(4): 545-81 (1988).

[56] N. Banks, W. Fischler, S. Shenker, and L. Susskind, "M-Theory as a Matrix Model: A Conjecture," <М-теория как матричная модель: Предположение>, Phys. Rev. D, 55(8): 5112-28 (1997).

10. Теория всего, чего угодно
[57] Наблюдения сверхновых были проделаны Саулом Перлмуттером и сотрудниками в Лоуренсовской лаборатории в Беркли и Робертом Киршнером с коллегами в Команде по поиску далеких сверхновых (High-Z Supernova Search Team).

[58] E. Witten, "Quantum Gravity in de Sitter Space," <Квантовая гравитация в пространстве де Ситтера>, [http://arxiv.org/abs/hep-th/0106109]; Виттен продолжает: «Это последнее утверждение, что не очень удивительно, устанавливает классическую теорему запрета. Ибо, с точки зрения обычных проблем по стабилизации модулей, тяжело получить пространство де Ситтера надежным способом на квантовом уровне, установив, что оно не возникает классически.»

[59] S. Kachru, R. Kallosh, A. Linde, and S. Trivedi, "De Sitter Vacua in String Theory," <Вакуумы де Ситтера в теории струн>, [http://arxiv.org/abs/hep-th/0301240].

[60] См., например, T. Hertog, G.T. Horowitz, and K. Maeda, "Negative Energy Density in Calabi-Yau Compactifications," <Отрицательная плотность энергии в компактификациях Калаби-Яу>, [http://arxiv.org/abs/hep-th/0304199]; Jour. High Energy Phys., 0305: 60 (2003).

11. Антропное решение
[61] L. Susskind, The Anthropic Landscape of String Theory, <Антропный ландшафт теории струн> [http://arxiv.org/abs/hep-th/0302219].

[62] S. Weinberg, "Anthropic Bound on the Cosmological Constant," <Антропное ограничение на космологическую константу>, Phys. Rev. Lett., 59(22): 2607-10 (1987).

[63] L. Smolin, «Did the Universe Evolve?» <Развивалась ли вселенная?> ^ Class. Quant. Grav., 9(1): 173-91 (1992)

[64] S. Weiberg, "Living in the Multiverse," <Жизнь в мультивселенной>, [http://arxiv.org/abs/hep-th/0511037].

[65] Из недавнего обозрения в Seed Magazine по поводу взаимосвязи между антропным принципом и разрастанием теорий струн: http://www.seedmagazine.com/news/2005/12/.

[66] E.J. Copeland, R.C. Myers, and J. Polchinski, "Cosmic F- and D-Strings," <Космические F- и D-струны>, ^ Jour. High Energy Phys., Art. no. 013, June 2004.

[67] M. Sazhin et al., «CSL-1: Chance Projection Effect or Serendipitous Discovery of a Gravitational Lens Induced by a Cosmic String?» < CSL-1: Эффект случайной проекции или связанное со счастливым случаем открытие гравитационной линзы, индуцированной космической струной?> Mon. Not. R. Astron. Soc., 343: 353-59 (2003).

[68] N. Arkani-Hamed, G. Dvali, and S. Dimopoulos, "The Hierarchy Problem and New Dimensions at a Millimeter," <Проблема иерархии и новые размерности на миллиметровом масштабе>, Phys. Lett. B, 429: 263-72 (1998).

[69] L. Randall, and R. Sundrum, "An Alternative to Compactification," <Альтернатива компактификации>, [http://arxiv.org/abs/hep-th/9906064]; Phys. Rev. Lett., 83: 4690-93 (1999).

12. Что объясняет теория струн
[70] В технических терминах: суперсимметрия подразумевает, что в пространственно-временной геометрии имеется времениподобное или светоподобное киллингово поле. Это предполагает существование симметрии во времени, поскольку (на техническом языке) суперсимметричная алгебра замкнута на гамильтониан. Другой способ выразить это заключается в том, что суперсимметрия требует киллингова спинора, который подразумевает нулевой или времениподобный киллингов вектор.

[71] E. D'Hoker and D.H. Phong, Phys. Lett. B., 529: 241-55 (2002); [http://arxiv.org/abs/hep-th/0110247].

[72] D. Friedan, "A Tentative Theory of Large Distance Physics," <Пробная теория физики больших расстояний>, [http://arxiv.org/abs/hep-th/0204131].

[73] D. Karabali, C.Kim, and V.P. Nair, Phys. Lett. B., 434: 103-9 (2098); [http://arxiv.org/abs/hep-th/9804132]; R.G. Leigh, D. Minic, and A.Yelnicov, [http://arxiv.org/abs/hep-th/0604060]. Для применений к 3+1 измерениям см. L. Freidel, [http://arxiv.org/abs/hep-th/0604185].

[74] В книге ^ Дорога к реальности (The Road to Reality, 2005) Роджер Пенроуз утверждал, что большинство из компактифицированных пространств, чьи дополнительные измерения скручены внутрь, будут быстро коллапсировать к сингулярностям. Чтобы показать это, он применил к пространственно-временным фонам этих теорий струн теоремы, которые разработали он и Хокинг, показывая, что ОТО предсказывает сингулярности в космологических решениях. Пока, насколько я знаю, их аргумент стоит. Они придерживались только классического уровня приближений, но это единственное приближение, в котором мы можем изучать эволюцию пространственно-временных фонов струнной теории во времени. Следовательно, результат Пенроуза также правдоподобен, как и аргументы, которые убеждают струнных теоретиков в существовании ландшафта струнных теорий.

[75] Цитировано в Amanda Gefter, «Is String Theory in Trouble?» <Теория струн в затруднении?>, ^ New Scientist, Dec. 17, 2005.

13. Сюрпризы реального мира
[76] Часто случается, что удивительные экспериментальные результаты не подтверждаются, когда другие экспериментаторы повторяют эксперимент. Это не означает, что кто-то мошенничает. Эксперименты на грани возможного почти всегда тяжелы для повторения, и типичная трудность заключается в отделении шума от осмысленного сигнала. Часто требуется много лет и много попыток различных людей, прежде чем все источники ошибок в новом виде эксперимента будут поняты и удалены.

[77] Выраженная в терминах R, космологическая константа равна 1/R2.

[78] K. Land and J. Magueijo, "Examination of Evidence for a Preferred Axis in the Cosmic Radiation Anisotropy," <Исследование свидетельств выделенной оси в анизотропии космической радиации>, Phys. Rev. Lett., 95: 071301 (2005).

[79] Там же.

[80] M. Milgrom, "A Modification of the Newtonian Dynamics as a Possible Alternative to the Hidden Mass Hypothesis," <Модификация ньютоновской динамики как возможная альтернатива гипотезе скрытой массы>, Astrophys. Jour., 270(2): 265-89 (1983).

[81] Больше информации о MOND и поддерживающих ее данных, а также ссылки доступны на http://www.astro.umd.edu/~ssm/mond/.

[82] J.D. Anderson et al., "Study of the Anomalous Acceleration of Pioneer 10 and 11," <Изучение аномального ускорения Пионеров 10 и 11>, [http://arxiv.org/abs/gr-qc/0104064].

[83] M.T. Murphy et al., "Further Evidence for a Variable Fine Structure Constant from Keck/HIRES QSO Absorption Spectra," <Дальнейшие свидетельства изменения постоянной тонкой структуры из данных Keck/HIRES по QSO спектрам поглощения >, Mon. Not. Roy. Ast. Soc., 345: 609-38 (2003).

[84] См., например, E. Peik at al., "Limit on the Present Temporal Variation of the Fine Structure Constant," <Ограничение на текущее временное изменение постоянной тонкой структуры>, Phys. Rev. Lett., 93(17): 170801 (2004), и R. Srianand et al., "Limits on the Time Variation of the Electromagnetic Fine Structure Constant in the Low Energy Limit from Absorbtion Lines in Spectra of Distant Quasars," <Ограничения на изменение во времени электромагнитной постоянной тонкой структуры в низкоэнергетическом пределе из линий поглощения в спектрах удаленных квазаров>, Phys. Rev. Lett., 92(12): 121302 (2004).

[85] K. Greisen, «End to the Cosmic Ray Spectrum?» <Конец спектра космических лучей?> Phys. Rev. Lett., 16(17): 748-50 (1966), и Г.Т. Зацепин и В.А. Кузьмин, "Верхний предел спектра космических лучей," Письма в ЖЭТФ, 4: 78-80 (1966).

[86] S. Coleman and S.L. Glashow, "Cosmic Ray and Neutrino Tests of Special Relativity," <Космические лучи и нейтринные тесты СТО>, Phys. Rev. B, 405: 249-52 (1997); S. Coleman and S.L. Glashow, "Evading the GZK Cosmic-Ray Cutoff," <Как обойти GZK-отсечку космических лучей>, [http://arxiv.org/abs/hep-ph/9808446].

14. Равняясь на Эйнштейна
[87] G. Amelino-Camelia, "Testable Scenario for Relativity with Minimum-Length," <Проверяемый сценарий для относительности с минимальной длиной>, [http://arxiv.org/abs/hep-th/0012238].

[88] Joao Magueijo, ^ Faster Than the Speed of Light: The Story of a Scientific Speculation <Быстрее скорости света: история научной догадки> (New York: Perseus Books, 2003).

[89] Vladimir Fock, The Theory of Space, Time, and Gravitation <Теория пространства, времени и гравитации> (London: Pergamon Press, 1959).

[90] L. Freidel, J. Kovalski-Glikman, and L. Smolin, "2 + 1 Gravity and Doubly Special Relativity," <2 + 1 гравитация и двойная СТО>, Phys. Rev. D, 69: 044001 (2004).

[91] E. Livine and L. Freidel, "Ponzano-Regge Model Revisited III: Feynman Dyagrams and Effective Field Theory," <Пересмотр модели Понзано-Редджи, часть III: диаграммы Фейнмана и эффективная теория поля>, [http://arxiv.org/abs/hep-th/0502106]; Class. Quant. Grav., 23: 2021-62 (2006).

[92] Florian Girelli and Etera R. Livine, "Physics of Deformed Special Relativity," <Физика деформированной СТО>, [http://arxiv.org/abs/gr-qc/0412079].

15. Физика после теории струн
[93] A. Ashtekar, "New Variables for Classical and Quantum Gravity," <Новые переменные для классической и квантовой гравитации>, Phys. Rev. Lett., 57(18): 2244-47 (1986).

[94] http://online.kitp.ucsb.edu/online/kitp25/witten/oh/10.html.

[95] Это не всегда было превалирующим убеждением; придание первоочередной роли причинности должно быть приписано Роджеру Пенроузу, Рафаэлю Соркину, Фэй Даукер и Фотини Маркопоулоу.

[96] См., например, R. Loll, J. Ambjorn, and J. Jurkiewicz, "The Universe from Scratch," <Вселенная с самого начала>, [http://arxiv.org/abs/hep-th/0509010].

[97] См., например, Alain Connes, ^ Noncommutative Geometry, <Некоммутативная геометрия>, (San Diego: Academic Press, 1994).

[98] O. Dreyer, "Background-Independent Quantum Field Theory and the Cosmological Constant Problem," <Независимая от фона квантовая теория поля и проблема космологической константы>, [http://arxiv.org/abs/hep-th/0409048].

[99] См., например, Carlo Rovelli, "Graviton Propagator from Background-Independent Quantum Gravity," <Функция распространения гравитона из фоново-независимой квантовой гравитации>, [http://arxiv.org/abs/gr-qc/0508124].

[100] S. Hofmann and O. Winkler, "The Spectrum of Fluctuations in Singularity-free Inflationary Quantum Cosmology," <Спектр флуктуаций в инфляционной квантовой космологии без сингулярностей>, [http://arxiv.org/abs/astro-ph/0411124].

[101] F. Markopoulou, "Towards Gravity from the Quantum," <К гравитации от квантов>, [http://arxiv.org/abs/hep-th/0604120].

[102] S.O. Bilson-Thompson, "A Topological Model of Composite Preons," <Топологическая модель составных преонов>, [http://arxiv.org/abs/hep-ph/0503213].

[103] S.O. Bilson-Thompson, F. Markopoulou, and L. Smolin, "Quantum Gravity and the Standard Model," <Квантовая гравитация и стандартная модель>, [http://arxiv.org/abs/hep-th/0603022].

[104] Аудиозапись обсуждения доступна на http://www.perimeterinstitute.ca/activities/scientific/cws/evolving_laws/.

16. Как вы боретесь с социологией?
[105] http://www.cosmicvariance.com/2005/11/18/a-particle-physicists-perspective.

[106] Анонимное сообщение на сайте http://groups.google.com/group/sci.physics.strings/ от String Theorist, 9 октября 2004.

[107] Guardian Unlimited, 20 января 2005.

[108] На статьи, где я задаю вопросы о том или ином результате теории струн, я получил три отклика, в которых корреспондент ссылался на «сильное» сообщество теории. Как в этом: «Хотя конечность [ряда] возмущений (или предположение Малдасены, или S-дуальность) не удалось доказать, никто в сильном сообществе теории не верит, что это может быть ложным». Один раз может быть совпадение; после трех раз это классическая фрейдистская обмолвка. Как много от социологии струнной теории является лишь желанием всеми-весьма-узнаваемого человека захотеть быть частью сильнейшей из существующих групп?

[109] S. Kachru, R. Kallosh, A. Linde, and S. Trivedi, "De Sitter Vacua in String Theory," <Вакуумы де Ситтера в теории струн>, [http://arxiv.org/abs/hep-th/0301240].

[110] http://groups.google.com/group/sci.physics.strings/, 6 апреля 2006.

[111] L. Smolin, «Did the Universe Evolve?» <Развивалась ли вселенная?> ^ Class. Quant. Grav., 9(1): 173-91 (1992).

[112] http://www.ipm.ac.ir/IPM/news/connes-interview.pdf (используется с разрешения).

[113] Michael Duff, Physics World, Dec. 2005.

[114] http://www.damtp.cam.ac.uk/user/gr/public/qg_ss.html.

[115] Однако, я рад сообщить, что в Сети нетрудно найти введения в теорию струн, которые не делают искаженные или преувеличенные утверждения. Вот некоторые примеры: http://tena4.vub.ac.be/beyondstringtheory/index.html; http://www.sukidog.com/jpierre/strings/; http://en.wikipedia.org/wiki/M-theory.

[116] S. Mandelstam, "The N-loop String Amplitude – Explicit Formulas, Finiteness and Absence of Ambiguities," < N-петлевая струнная амплитуда – явные формулы, конечность и отсутствие неоднозначностей>, Phys. Lett. B, 277(1-2): 82-88 (1992).

[117] Вот несколько примеров: J. Barbon, [http://arxiv.org/abs/hep-th/0404188], Eur. Phus. J., C33: S67-S74 (2004); S. Foerste, [http://arxiv.org/abs/hep-th/0110055], ^ Fortsch. Phys., 50: 221-403 (2002); S.B. Giddings, [http://arxiv.org/abs/hep-ph/0501080]; и J. Antoniadis and G. Ovarlez, [http://arxiv.org/abs/hep-th/9906108]. Редким примером обзора с тщательным и корректным (на данный момент) обсуждением проблемы конечности является L. Alvarez-Gaume and M.A. Vazquez-Mozo, [http://arxiv.org/abs/hep-th/9212006].

[118] Это статья Андрея Маршакова (УФН, 172(9): 977-1020 (2002) или Phys. Usp., 45: 915-54 (2002), [http://arxiv.org/abs/hep-th/0212114 ]). Я извиняюсь за технический язык, но, возможно, читатель сможет увидеть суть:

"К сожалению, десятимерная суперструна, претендующая на роль наиболее успешной из существующих струнных моделей, строго определена, вообще говоря, лишь на древесном и однопетлевом уровнях. Начиная с двухпетлевых струнных поправок в амплитуды рассеяния все выражения в пертурбативной теории суперструн по сути дела не определены. Причиной этого являются хорошо известные проблемы с супергеометрией или интегрированием по «суперпартнерам» модулей комплексных структур. В отличие от бозонного случая, где мера интегрирования фиксируется теоремой Белавина-Книжника, определение меры интегрирования по супермодулям (или, точнее, нечетным модулям суперкомплексных структур) все еще является нерешенной задачей ... . Пространства модулей комплексных структур римановых поверхностей некомпактны, и интегрирование по таким пространствам требует специальной заботы и дополнительных определений. В бозонном случае, где интегралы по пространствам модулей расходятся, результат интегрирования ... определен, вообще говоря, с точностью до «граничных членов» (вкладов вырожденных римановых поверхностей или поверхностей меньшего рода (с меньшим числом «ручек»)). В случае суперструны возникают гораздо более существенные проблемы из-за того, что само понятие «границы пространства модулей» не определено. На самом деле интеграл по грассмановым нечетным переменным «не знает», что такое «граничный член». Это является фундаментальной причиной того, что мера интегрирования в фермионной струне плохо определена и зависит от «выбора калибровки» или отдельного выбора «нулевых мод» полей ... в действии ... . Для двухпетлевых вкладов эти проблемы могут быть решены «эмпирически» (...), но, вообще говоря, суперструнная теория возмущений не является в математическом смысле определенной процедурой. Более того, данные проблемы не являются «чистыми» проблемами формализма, те же самые трудности возникают в менее геометрическом подходе Грина и Шварца..."

[119] Вот электронное письмо от Мандельштама, датированное 8 июня 2006:

"По поводу моей статьи о конечности n-петлевой струнной амплитуды позвольте мне, во-первых, заметить, что расходимости могут появляться только тогда, когда пространство модулей вырождается. Я исследовал точки вырождения, связанные с «дилатонной» расходимостью, с которой имеют дело струнные теоретики. Я показал, что аргументы, применявшиеся ранее к однопетлевой амплитуде, могут быть распространены на n-петлевую амплитуду, а также, что соответствующие неоднозначности в определении контура интегрирования по однородным супермодулям могут быть разрешены с использованием однозначного предписания, согласующегося с унитарностью. Я согласен, что это не обеспечивает математически строгое доказательство конечности, но я уверен, что это работает в физических проблемах, которые могли бы привести к бесконечностям. Я не исследовал другого источника бесконечностей, известного с ранних дней дуальных моделей, а именно использования мнимого времени. Множитель exp(iEt), где Е есть разница между текущей и начальной энергиями, явно может расходиться, если интегрирование проводится по мнимому времени. Есть уверенность из физических соображений, что такие бесконечности могут быть удалены аналитическим продолжением на реальное время. Это было явно показано для беспетлевой [древесной] и однопетлевой амплитуды, и было показано, что аналитическое продолжение, приводящее к конечности, может быть определено для двухпетлевой амплитуды."

[120] G.T. Horowitz and J. Polchinski, "Gauge/gravity duality," <Калибровочно-гравитационная дуальность> [http://arxiv.org/abs/gr-qc/0602037]. К публикации в ^ Towards Quantum Gravity, <По направлению к квантовой гравитации>, ed. DanieleOriti, Cambridge University Press.

[121] http://golem.ph.utexas.edu/~distler/blog/archives/000404.html.

[122] Irving Janis, Victims of Groupthink: A Psychological Study of Foreign-Policy Decision and Fiascoes <Жертвы группового мышления: психологическое исследование внешнеполитических решений и провалов> (Boston: Houghton Mifflin, 1972), p. 9. Конечно, явление намного старше. Джон Кеннет Гэлбрэйт, влиятельный экономист, назвал это «традиционной мудростью». Он имел в виду под этим «убеждения, которые, хотя и недостаточно хорошо обоснованы, столь широко приняты среди богатых и влиятельных, что только опрометчивые и безрассудные будут подвергать опасности свои карьеры, не соглашаясь с ними». (Из обзора книг в Financial Times, Aug. 12, 2004).

[123] Irving Janis, Crucial Decisions: Leadership in Policymaking and Crisis Management <Ключевые решения: лидерство в проведении политики и кризисном управлении> (New York: Free Press, 1989), p. 60.

[124] http://oregonstate.edu/instruct/theory/grpthink.html.

[125] Другим примером является ошибочное доказательство невозможности существования скрытых переменных в квантовой теории, опубликованное Джоном фон Нейманом в 1932 и широко цитировавшееся в течение тридцати лет, пока квантовый теоретик Дэвид Бом не нашел теорию скрытых переменных.

17. Что есть наука?
[126] См. Paul Feyerabend, Killing Time: The Autobiography of Paul Feyerabend <Момент убивания: автобиография Пауля Фейерабенда> (Chicago: Univ. of Chicago Press, 1996).

[127] См., например, Karl Popper, ^ The Logic of Scientific Discovery <Логика научного открытия> (New York: Routhledge, 2002).

[128] Thomas S. Kuhn, The Structure of Scientific Revolutions <Структура научных революций> (Chicago: Univ. of Chicago Press, 1962).

[129] Imre Lacatos, Proof and Refutations <Доказательство и опровержения> (Cambridge, U.K.: Cambridge Univ. Press, 1976).

[130] Леонард Сасскайнд, защищая применимость антропного обоснования, назвал его критиков Попперацци за призывы к необходимости каких-нибудь возможностей фальсификации. Но принять критику установок Поппера, что фальсификация является только частью истории того, как работает наука, это только одно дело, и совсем другое дело защищать применимость научных оснований теории, которая не делает однозначных или специальных предсказаний, с помощью которые она могла бы или быть фальсифицирована или подтверждена. В этой связи я горд быть Поппераццо.

[131] Alexander Marshack, The Roots of Civilization: The Cognitive Beginnings of Man"s First Art, Symbol, and Notation <Корни цивилизации: познавательные начала первого человеческого искусства, символа и понятия> (New York: McGraw-Hill, 1972).

[132] D.H. Wolpert and W.G. Macready, ^ No Free Lunch Theorems for Search, <Теоремы об «отсутствии бесплатных завтраков» для исследований> Technical Report, Santa Fe Institute, SFI-TR-95-02-010.

[133] Richard P. Feynman, «What is Science?» <Что есть наука?> The Physics Teacher, Sept. 1969.

18. Пророки и ремесленники
[134] Цитируется по Simon Singh, "Even Einstein Had His Off Days," <Даже Эйнштейн имел свои выходные> New York Times, Jan. 2, 2005.

[135] См., например, Mara Beller, Quantum Dialogue: The Making of a Revolution <Квантовые диалоги: осуществление революции> (Chicago: Univ. of Chicago Press, 1999).

[136] Thomas S. Kuhn, The Structure of Scientific Revolutions <Структура научных революций> (Chicago: Univ. of Chicago Press, 1962).

[137] Неопубликованное письмо Эйнштейна к Тортону (R.A. Thorton) от 7 декабря 1944 (ЕА 6-574), Einstein Archive, Hebrew University, Jerusalem. Цитируется в Don Howard, «Albert Einstein as Philosopher of Science» <Альберт Эйнштейн как философ науки> Physics Today, Dec. 2005.

[138] T. Jacobson and L. Smolin, "Nonperturbative Quantum Geometries," <Непертурбативные квантовые геометрии> Nucl. Phys. B, 299: 295-345 (1988).

[139] См., например, L. Crane, «Clock and Category: Is Quantum Gravity Algebraic?» <Часы и категории: является ли квантовая гравитация алгебраической?> [http://arxiv.org/abs/gr-qc/9504038]; J. Math. Phys., 36: 6180-193 (1995).

[140] См., например, F. Markopoulou, "An Insider's Guide to Quantum Causal Histories," <Руководство инсайдера к квантовым причинным историям> [http://arxiv.org/abs/hep-th/9912137]; Nucl. Phys. B, Proc. Supp., 88(1): 308-13 (2000).

[141] Seth Lloyd, ^ Programming the Universe: A Quantum Computer Scientist Takes On the Cosmos <Программирование вселенной: ученый по квантовым компьютерам берется за космос> (New York: Alfred A. Knopf, 2006).

[142] Я должен тут еще раз подчеркнуть, что я говорю только о людях с хорошей подготовкой целиком до уровня доктора философии. Обсуждение не касается дилетантов или людей, которые не понимают, что такое наука.

[143] L. Smolin, "On The Nature of Quantum Fluctuations and Their Relation to Gravitation and the Principle of Inertia," <К природе квантовых флуктуаций и их связи с гравитацией и принципом инерции> Class. Quant. Grav., 3: 347-59 (1986).

[144] Julian Barbour, ^ The End of Time: The Next Revolution in Physics <Конец времени: следующая революция в физике> (New York: Oxford Univ. Press, 2001).

[145] D. Finkelstein, "Past-Future Asymmetry of the Gravitational Field of a Point Particle," <Асимметрия прошлого и будущего гравитационного поля точечной частицы> Phys. Rev., 110: 965-67 (1958).

[146] Antony Valentini, ^ Pilot Wave Theory of Physics and Cosmology <Теория управляющей волны в физике и космологии> (Cambridge, U.K.: Cambridge Univ. Press, в печати).

[147] Здесь приводится часть письма от национального научного фонда в адрес физика Университета Нотр Дам Джеймса Кашинга в 1995 с отклонением его просьбы поддержать его работу по основаниям квантовой теории:

«Предмет рассмотрения, соревнование Копенгагенской и причинной (Бом) интерпретаций квантовой теории, обсуждался долгие годы и, по мнению нескольких членов Физического отдела Национального научного фонда, ситуация урегулирована. Причинная интерпретация не согласуется с экспериментами, которые проверяли неравенства Белла. Следовательно, ... фондирование ... исследовательской программы в этой области было бы неразумным.

Поразительной вещью по поводу этого письма является то, что оно содержит элементарную ошибку, которая к тому времени была хорошо понята экспертами, что причинная интерпретация полностью согласуется с экспериментами по проверке неравенств Белла. Между прочим, Кашинг был успешным физиком в области элементарных частиц, прежде чем переключил свои интересы на основания квантовой теории, но это не удержало Национальный научный фонд от прекращения его финансирования.»

[148] D. Deutsch, Proc. Roy. Soc. A, 400: 97-117 (1985).

[149] David Deutsch, The Fabric of Reality: The Science of Parallel Universes and Its Implications <Ткань реальности: наука параллельных вселенных и ее следствия> (London: Penguin, 1997).

[150] P.W. Shor, "Polynomial-Time Algorithms for Prime Factorization and Discrete Logarithms on Quantum Computer," <Полиномиальные временные алгоритмы для начального разложения логарифмов для квантового компьютера> [http://arxiv.org/abs/quant-ph/9508027].

[151] A. Valentini, «Extreme Test of Quantum Theory with Black Holes» <Особая проверка квантовой теории с помощью черных дыр> [http://arxiv.org/abs/astro-ph/0412503].

[152] Alexander Grothendieck, ^ Recoltes et Semailles, <Сбор урожая> 1986, английский перевод Роя Лискера, http://www.grothendieck-circle.org, глава 2.

19. Как на самом деле работает наука
[153] Имеется неприятное исключение из этого, когда профессор пугается самого себя юного и отказывается от юношеского принимающего риски духа в пользу научного консерватизма. Напоминать кому-нибудь моложе себя что-то подобное в целом не является хорошей идеей.

[154] См., например, «A Study on the Status of Women Faculty in Science of MIT» <Изучение статуса женского профессорско-преподавательского состава в науке Массачусетского технологического института>, том XI, Л4, март 1999, доступно в Сети по адресу: http://web.mit.edu/fnl/women/women.html. Больше информации по проблеме женщин в науке имеется в Американском физическом обществе по адресу: http://www.aps.org/studentsandeducators/ и в комитете по разнообразию профессорско-преподавательского состава Гарвардского университета по адресу: http://www.aps.org/.

[155] James Glanz, "Even Without Evidence, String Theory Gains Influence," <Даже без всякого подтверждения теория струн набрала уважения> ^ New York Times, March 13, 2001.

[156] Gary Taubes, Nobel Dreams: Power, Deceit and the Ultimate Experiment <Нобелевские мечты: власть, обман и конечный эксперимент> (New York: Random House, 1986), pp. 254-55.

[157] Isador Singer, из интервью, опубликованного он-лайн по адресу: http://www.abelprisen.no/en/prisvinnere/2004/interview_2004_1.html.

[158] Alain Connes, интервью, доступное по адресу: http://www.ipm.ac.ir/IPM/news/connes-interview.pdf.

1   ...   16   17   18   19   20   21   22   23   24

Похожие:

Ли Смолин Неприятности с физикой: взлет теории струн, упадок науки и что за этим следует оглавление введение iconНеприятности с физикой: взлет теории струн, упадок науки и что за этим следует

Ли Смолин Неприятности с физикой: взлет теории струн, упадок науки и что за этим следует оглавление введение iconВ. А. Шемшук Сыроедение путь к Бессмертию
В то время как пища, вызывающая неприятные ощущения, приводит к неприятностям по жизни. И оказалось, что неприятная пища питает не...
Ли Смолин Неприятности с физикой: взлет теории струн, упадок науки и что за этим следует оглавление введение iconВладимир Шемшук «Сыроедение путь к Бессмертию»
В то время как пища, вызывающая неприятные ощущения, приводит к неприятностям по жизни. И оказалось, что неприятная пища питает не...
Ли Смолин Неприятности с физикой: взлет теории струн, упадок науки и что за этим следует оглавление введение iconУрок №1 тема: Введение
Определение теории государства и права как науки. Цель, объект и предмет исследования
Ли Смолин Неприятности с физикой: взлет теории струн, упадок науки и что за этим следует оглавление введение iconВведение в психологию физического воспитания и спорта
Указанные закономерности являются объектом исследования данной науки. Они соотносятся с представлением об области действительности,...
Ли Смолин Неприятности с физикой: взлет теории струн, упадок науки и что за этим следует оглавление введение iconВведение в психологию физического воспитания и спорта
Указанные закономерности являются объектом исследования данной науки. Они соотносятся с представлением об области действительности,...
Ли Смолин Неприятности с физикой: взлет теории струн, упадок науки и что за этим следует оглавление введение iconИстория науки и ее рациональные реконструкции введение «Философия...
Действительно, в силу автономии внутренней (но не внешней) истории внешняя история не имеет существенного значения для понимания...
Ли Смолин Неприятности с физикой: взлет теории струн, упадок науки и что за этим следует оглавление введение icon3. Грамматическая структура слова и вопросы словообразования
Маслов Ю. С. Введение в языкознание оглавление предисловие Введение. Что такое н наука о языке? Глава I. Сущность языка: его общественные...
Ли Смолин Неприятности с физикой: взлет теории струн, упадок науки и что за этим следует оглавление введение iconТема введение в экономическую теорию
Предыстория и основные этапы становления экономической теории как науки: донаучный этап, меркантилизм, физиократия, классическая...
Ли Смолин Неприятности с физикой: взлет теории струн, упадок науки и что за этим следует оглавление введение iconКонспект лекций лектор д т. н профессор А. И. Раков Севастополь 2008...
Процесс управления предприятием, его информационное и техническое обеспечение 168
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2020
контакты
userdocs.ru
Главная страница