Многие люди критикуют теорию струн за то, что она очень спекулятивна и надуманная (поскольку она требует дополнительных измерений). Тем не менее, струнный ландшафт часто используется для того, чтобы иметь множество вариаций констант в разных регионах инфляционной мультивселенной, поскольку обычные ТВО допускают лишь небольшие вариации:
«Фундаментальная теория природы может допускать несколько вакуумов с различными низкоэнергетическими константами. Если бы было всего несколько вакуумов, как в стандартных моделях ТВО , то несколько наблюдений определили бы, какой из них соответствует реальному миру. Затем последовали бы предсказания для любой другой наблюдаемый в теории низких энергий. Однако недавно было осознано, что в контексте теории струн может быть обширный ландшафт возможностей, с гуголами вакуума для сканирования " .
Александр Виленкин, " Вероятности в инфляционной мультивселенной " (2005)
«Хотя мультивселенная коренится в космологической концепции вечной инфляции (Виленкин, 1983), струнный ландшафт необходим для обеспечения физической основы, допускающей различные значения космологической постоянной и других параметров в каждой вселенной мультивселенной».
Ричард Давид, " Философия теории струн " (стр.9)
У меня следующий вопрос: существуют ли альтернативы строковому ландшафту, допускающие множество вариаций констант? Нужен ли вообще ландшафт струн, чтобы иметь вариации в разных инфляционных регионах?
Утверждения здесь немного зависят от того, насколько свободно мы играем с понятием «вакуум» и насколько, по нашему мнению, мы действительно понимаем «теорию струн» в ее непертурбативной форме.
«Вакуум теории струн» — это просто другое название 10-мерного многообразия, которое мы используем в качестве целевого пространства для теории пертурбативных струн (см. также этот вопрос и ответы на него ), обычно путем определения эффективной низкоэнергетической КТП и рассмотрения ее спектр частиц, если мы ищем реалистичные модели. Поскольку у нас нет определенной формулировки непертурбативной теории струн, мы ничего не знаем о динамике между этими «вакуумами», но идея/надежда/смелое утверждение многих состоит в том, что теория струн должна каким-то образом перемещаться между или, как и в случае с ложным вакуумом, например, в хиггсовских КТП, Вселенная должна находиться в разных вакуумах в разных местах.
Поскольку вакуум представляет собой струнное целевое пространство и, следовательно, его некомпактные части — пространство-время эффективной КТП, немного сложно понять, что на самом деле должно означать это утверждение — пространство-время меняет то, каким многообразием оно является в разных частях пространства-времени? (это не имеет смысла, если непонятно) - но поскольку у нас нет хорошей формулировки теории, в которой это может произойти, в любом случае, спорно спрашивать о таких технических аспектах.
Итак, если вы верите, что должна существовать полная формулировка непертурбативной теории струн и что компактификации Калаби-Яу должны быть вакуумом этой теории, то у вас есть одна физическая теория, которая производит гигантское разнообразие возможных эффективных КТП в качестве своего вакуума. состояния. Это часто воспринимается как элегантное, потому что тогда у нас будет одна лежащая в основе теория, которая производит все остальные посредством некоторого динамического процесса, в отличие от моделей КТП, где мы должны вводить лагранжиан вручную и нет понятия динамики между различными лагранжианами.
Однако без формулировки теории струн/М-теории, где динамика между вакуумами четко определена и мы на самом деле точно знаем, что такое вакуумы, однако, такие заявления следует рассматривать с долей скептицизма - люди в ваших цитатах говоря о «грандиозном видении» теории струн больше, чем то, что она может сделать в настоящее время, по крайней мере, насколько мне известно. Таким образом, в некотором смысле было бы просто «альтернативой» утверждать, что мы можем использовать разные части Вселенной, используя разные части КТП без теории струн, и изобретать для нее какую-то другую динамику — версия теории струн недостаточно закреплена как теории на техническом уровне, чтобы иметь возможность судить о том, что действительно считается альтернативой.
Многие люди критикуют теорию струн за то, что она слишком спекулятивна и надуманная, поскольку требует дополнительных измерений.
Малоизвестно, что даже электромагнетизм как его воплощение в виде пучка U(1) тоже требует дополнительных измерений, хотя здесь они называются внутренними измерениями. Тем не менее, он имеет ту же математическую структуру.
Критика, например, со стороны Смолина, связана с высокомерием сторонников теории струн и отсутствием поддержки альтернатив, например теории причинных множеств.
Существуют ли альтернативы струнному ландшафту, допускающие множество кариаций констант?
Насколько я знаю, нет.
Теория струн уже спекулятивна, как и вечная инфляция. Таким образом, мы строим башню спекуляций. Таким образом, важно признать, что струнный вакуум также вписывается в традиционный ландшафт квантовой теории поля и, в более широком смысле, в теорию струн.
Здесь вакуум представляет собой непертурбативную суперпозицию вакуума с непертурбативной инстантонной коррекцией, туннелирующей между вакуумами. Это своего рода конденсат. Таким образом, пейзаж можно использовать уже понятным образом, не разветвляясь на еще одну спекуляцию - вечную инфляцию.
Рамиро Хум-Сах