Должны ли современные эмпирики принять теорию струн?

Здравый смысл говорит «нет», основной причиной критики является отсутствие новых прогнозов. Йоханссон и Мацубара рассматривают теорию струн с различных эмпирических точек зрения , и лучшее, что они могут сказать (в отношении теории струн), это то, что сейчас не время от нее отказываться. Пока что. Они добавляют, что она до сих пор доминирует в физике только потому, что « те, кто ею занимается, обладают сильными реалистическими убеждениями ».

Но многие общепринятые критические замечания создают у меня впечатление, что они не понимают сути. Действительно ли нужно верить в реальность, состоящую из математики, как Тегмарк, чтобы принять объединение, с новыми предсказаниями или без них? Во времена Галилея экспериментальные результаты были в большом почете, и теоретических рассуждений при отсутствии эмпирических ограничений было предостаточно. Сегодня ситуация почти обратная, экспериментальные методологии многочисленны и рутинны, у нас гораздо больше данных, чем мы можем обработать, не говоря уже об их организации и использовании. Эксперименты в современной химии, например, представляют собой не более чем аналоговые заменители квантово-механических вычислений, которые мы не в состоянии выполнять эффективно, никто не стремится фальсифицировать КМ.

Настолько сдерживающих, что до сих пор не предложено ни одной математически последовательной (не только эвристической) теории струн, воспроизводящей СМ и ОТО в соответствующих пределах. И даже сама Стандартная модель полна несоответствий и специальных уловок, новые тесты не исправят этого. Предсказывать новые явления — это хорошо, но это никогда не было главной мотивацией теории струн, ею была несовместимость СМ и ОТО. Смолин, один из главных критиков теории струн, признает, что она объединяет СМ и, в отличие от нее, по крайней мере, имеет ресурсы для включения гравитации. Более того, распространено мнение, что явления, необъяснимые СМ и ОТО, не проявляются ниже так называемой «планковской энергии», которая настолько велика, что в любом случае будет оставаться недоступной десятилетиями по практическим причинам.

Та же логика научного метода, которая делает упор на эмпирическую проверку на ранних стадиях развития науки, игнорирует ее на более поздних стадиях, когда становится более важным теоретическое объединение уже имеющихся данных. Поскольку объединяющие теории поддерживают контакт с реальностью через уже проверенные теории более низкого уровня, их независимая проверка может больше не быть приоритетом, не следует ли вместо этого судить о выполнении их теоретических целей.

Вопрос: Реалистам может нравиться теория струн за то, что она раскрывает истины о скрытой реальности, в которую они верят, но почему эмпирикам не любить ее как средство объединения, даже если она не делает новых проверяемых предсказаний (что маловероятно)?

Можете ли вы ограничиться 1 вопросом на вопрос? Кроме того, что вы подразумеваете под «современными эмпириками» в заголовке вашего вопроса?
@virmaior Современные эмпирики являются позитивистами и постпозитивистами, J&M специально использует Поппера, Куна и Лакатоса в качестве примеров и идентифицирует себя как натурализованных эпистемологов. Но при всех их отличиях главная претензия одна и та же, никаких новых предсказаний. 1 вопрос в заголовке, остальные просто уточняют его контекст и мотивацию. По крайней мере, это была идея, я открыт для редактирования предложений.
+1 забавно, что ты упомянул Тегмарка. Почему вы считаете необходимым унифицировать SM и GR?
@draks Физики, кажется, думают, что необходимо последовательно устранять расхождения в СМ и решать проблемы путешествий во времени GR. Но с более прагматичной точки зрения, чем яснее и упорядоченнее сформулирована теория, тем больше людей вовлекается в ее разработку и применение и тем эффективнее мы можем ее использовать. Я упомянул Тегмарка из-за его «математической вселенной», J&M упомянул Сасскинда, который насмехается над эмпириками как « Попперацци ».
Если Вселенная является математической, основанной на некоторых аксиомах, возможно, неполнота Гёделя может быть использована для выявления невозможности доказать, т.е. проверить/измерить теорию, связывающую СМ и ОТО..."Попперацци" уахахаха...
Вы просите нас оценить теорию струн? Непростая задача! Если теория струн поддается фальсификации, но не была фальсифицирована, то эмпирики должны принять ее, если нет других более убедительных теорий. Как теория может быть фальсифицируемой и при этом не делать предсказаний? В том, что он не делает предсказаний сверх того, что делают современные теории? Или это то, что предсказания не могут быть проверены. Если их нельзя проверить, это остановит эмпирика.
Ваш первый абзац мне понятен, следующие четыре не очень. Когда дело доходит до научного метода, нет такого понятия, как ранняя стадия или более продвинутая стадия. То, что мы знаем о Вселенной больше, чем знали раньше, не имеет значения для научного метода.
@igravious Нынешняя ситуация такова, что любые прогнозы, кроме SM и GR, не поддаются проверке по практическим причинам и останутся таковыми в обозримом будущем. Однако СМ и ОТО имеют множество внутренних проблем, которые могла бы решить теория струн, и, поскольку они имеют прочную эмпирическую базу, я не понимаю, почему отсутствие новых предсказаний должно останавливать эмпириков. Как только накапливается достаточное количество эмпирических данных, приоритет эмпирика смещается в сторону их теоретической организации, а новые тесты — лишь бонус. Именно в этом разница между ранней и продвинутой стадиями построения эмпирической теории научным методом.
Если оставить в стороне физику, где здесь философский вопрос?
Чтобы сделать этот вопрос не слишком широким или в первую очередь основанным на мнениях (что, я боюсь, будет прямо сейчас), можно ли разбить его на конкретные рамки для работы? Например, для Канта это было бы ясно. Но чтобы ответить на вопрос в целом , я думаю, что философам не хватает опыта, чтобы сделать это должным образом.
"И даже сама Стандартная модель пронизана несоответствиями и специальными уловками" - о чем вы говорите?

Ответы (1)

Эмпирик должен относиться к теории струн так же, как и к любой другой теории. Они должны изучить теоретическую основу, а также экспериментальные данные, и если либо

(1) Нет возможности проверить предсказания

(2) Обнаружено неразрешимое противоречие в данных

доказано, что они верны, то они должны отказаться от теории. На данный момент ничего из этого не произошло, поэтому от теории не следует отказываться. В то же время эмпирики не выполняли бы свой эмпирический долг, если бы принимали теорию струн за истину без доказательств. Суперсимметрия (Виттен) является неотъемлемой частью теории струн, и любое ее свидетельство, хотя и не является прямым доказательством теории струн, является дополнительным доказательством, подтверждающим эту историю. В статье, на которую вы ссылаетесь, кратко упоминаются эксперименты, касающиеся кварк-глюонной плазмы, и говорится:

Одним из примеров является использование струнного формализма для описания кварк-глюонной плазмы; см., например, обзор Губсера (2009) и ссылки в нем. Если бы такие попытки были эмпирически успешными, это показало бы полезность математики теории струн; но это ничего не говорит о теории струн, интерпретируемой как теория фундаментальных взаимодействий, или о ее способности решать три фундаментальные проблемы, сформулированные в разделе 2.

( Карч сообщает о прогрессе в калибровочно-гравитационных (введение, предоставленное Полчински) описаниях кварк-глюонной плазмы.) Верно, что подтверждение математики, лежащей в основе теории струн, не должно заставлять эмпирика верить в теорию струн; однако это также, конечно, не непримиримое свидетельство, опровергающее теорию струн. На данный момент позиция эмпириков должна быть агностической, и они должны искать больше доказательств. У них пока не должно быть окончательного мнения о его истинности.

Теория струн, как и все другие формы квантовой гравитации, отчаянно нуждается в экспериментах. Эмпирикам нужны экспериментальные данные, чтобы подтвердить свои гипотезы. Таким образом, эмпирики должны работать с физиками-теоретиками, чтобы придумать способы проверки теории струн. Должны ли они после этого верить теории струн в истинность или верить в ее ложность, зависит от результатов экспериментов. Если окажется, что теорию струн нельзя проверить экспериментально, эмпирикам придется отказаться от нее.