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

• Название: Неприятности с физикой: взлет теории струн, упадок науки и что за этим следует
• Автор: Ли Смолин
• Издательство: Penguin Book
• Жанр: Физика
• Год: 2006
• ISBN: 9780713997996

Ли Смолин

Неприятности с физикой : взлет теории струн, упадок науки и что за этим следует

Перевод Юрий Артамонов 2007 г.

Перевод с английского издания:

Penguin Book, London, 2007; ISBN 9780713997996

The trouble with physics: the rise of string theory, the fall of a science, and what comes next / Lee Smolin.

Houghton Mifflin, Boston, 2006

ISBN 9780618551057 0618551050

Аннотация.

Новая книга Ли Смолина "Неприятности с физикой:" эмоционально противоположна восторженному энтузиазму книг Брайана Грина. У современных теорий переднего края (прежде всего, у теории струн) есть немалые проблемы, и честный разговор о них служит этаким ведром холодной воды на горячие головы. Ли Смолин известен как один из отцов-основателей теории петлевой квантовой гравитации - главного конкурента струнного подхода, - а также как автор книг Life of the Cosmos (1997) и Three Roads to Quantum Gravity (2001), в России не издававшихся. Книга местами не проста для осмысления, но весьма информативна. В ней в одном месте собраны самые последние результаты, которые неспециалисту было бы нелегко найти по первоисточникам. В первых трех частях книги оценивается состояние фундаментальной физики под тем углом, что теория струн зашла в тупик, приводятся свежие экспериментальные данные, не находящие объяснения в ее рамках. Четвертая часть посвящена организации (западной) академической науки и социальным причинам стагнации в области фундаментальной физики. Конечно, излагаемые в книге взгляды субъективны и иногда выглядят еретическими. История, как всегда, рассудит.

Об авторе: Ли Смолин, родился 1955, США.

Физик-теоретик, специалист по квантовой гравитации, критик "теории струн" в квантовой физике.

---

[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).