Теория струн

[Pphantom]

Munin в сообщении #1184014 писал(а):

Насчёт же фактической значимости... Даже в астрофизике и космологии теория струн привела к таким вещам, как: поиск космологических струн; модели "мир на бране" и "Большой Взрыв как столкновение бран"; и даже надежда на объяснение размерности пространства 3.

Да, и ценность этого для астрофизики и космологии практически нулевая.

Munin в сообщении #1184014 писал(а):

Космология вообще всё время опирается на физику полувековой давности: в середине 20 века приняла модель ОТО, в начале 21 века - модель квантового вакуума.

Ну вообще-то фридмановская модель появилась несколько раньше.

[physicsworks]

wrest в сообщении #1183942 писал(а):

Ну вот Пенроуз (Путь к реальности) примерно так и пишет. Типа вроде есть многообещающие теории, но все пока сырые, в том числе и теория самого Пенроуза (теория твисторов).
Реальная польза пока от них такая, что сильно продвинулся обслуживающий эти теории матаппарат.
Претензии, поскольку завершенных теорий нет, сводятся к "верю-неверю", а также навроде "мы видим только 4 измерения, откуда там у них 11 (варианты: 5, 26, 12), это не физично" и т.п.

ну, вот опять та же самая ошибка: читаем научпоп десятилетней давности (ну, хорошо, очень продвинутый научпоп десятилетней давности) и делаем далеко идущие выводы, не соответствующие действительности. Наука же не стоит на месте. Я уже писал на этом форуме где-то, что твисторы, о которых спекулировал Пенроуз в шестидесятых, были реинкарнированы Ходжом в 2009-м в соответствующей статье (книга Пенроуза издавалась в 2007-м, поэтому он об этом не знал), в которой он ввел т.н. momentum-twistors и сейчас они повсеместно используются амплитудщиками. В частности, оказалось, что амплитуды рассеяния в планарной (количество цветов $N_c$ стремится к бесконечности) $\mathcal{N}=4$ SYM, о которой я упоминал выше, обладают (кроме конфоромной симметрии) еще и "скрытой" (невидимой на языке диаграмм Фейнмана) дуальной суперконформной симметрией, которая выявляется если эти амплитуды (вообще говоря, интегранды амплитуд) переписать на языке momentum-twistors. Это все подхватили Аркани-Хамед et. al. и придумали совершенно другой способ (никаких диаграмм Фейнмана, даже никакой локальности или унитарности, которые возникают как следствие, и вообще без пространства-времени) как для этой модели ($\mathcal{N}=4$ SYM) находить амплитуды чисто геометрически как (в некотором смысле) "объем" некоторого геометрического объекта, называемого amplituhedron (здесь очень много тонкостей, поэтому я утрирую, если кому интересно --- могу написать подробнее). Это все хозяйство еще завязано на теорию струн, т.к. $\mathcal{N}=4$ SYM дуален суперструнам типа 2b на $AdS_5\times S_5$. После того, как удастся разбомбить задачу нахождения амплитуд в этой игрушечной модели, а это предполагается сделать для любого количества петель $L$ и любого количества частиц $n$, что просто невозможно на языке фейнмановских диаграмм, есть надежда, что на похожем языке можно будет переписать что-нибудь описывающее реальность, например, QCD, но это уже очень амбициозная задача.

-- 12.01.2017, 23:54 --

Pphantom в сообщении #1184077 писал(а):

Да, и ценность этого для астрофизики и космологии практически нулевая.

я, опять же, призываю не разбрасываться голословными утверждениями, ничем не подкрепленными. Существует целое направление исследований в этой области --- String Cosmology.

[Munin]

Pphantom в сообщении #1184077 писал(а):

Ну вообще-то фридмановская модель появилась несколько раньше. :-)

Я указал, когда эти вещи не появились, а когда стали мэйнстримом. Я думал, вы, вспомнив даты, сами это поймёте.

-- 12.01.2017 23:15:09 --

physicsworks в сообщении #1184171 писал(а):

некоторого геометрического объекта, называемого amplituhedron

Его уже даже по-русски обозвали: амплитуэдр.

physicsworks в сообщении #1184171 писал(а):

После того, как удастся разбомбить задачу нахождения амплитуд в этой игрушечной модели, а это предполагается сделать для любого количества петель $L$ и любого количества частиц $n$, что просто невозможно на языке фейнмановских диаграмм

Я правильно понимаю, что это было бы построением последовательной непертурбативной теории? Вековая мечта человечества.

[Pphantom]

physicsworks в сообщении #1184171 писал(а):

я, опять же, призываю не разбрасываться голословными утверждениями, ничем не подкрепленными.

Ну а чем можно подкрепить оценочное суждение? Да, это моя личная (впрочем, не только моя, но не суть) точка зрения. Я, будучи астрофизиком, вполне могу себе ее позволить. Впрочем, если хотите, Вы можете привести контрпример, я с большим интересом (без всякой иронии) с ним ознакомлюсь.

physicsworks в сообщении #1184171 писал(а):

Существует целое направление исследований в этой области --- String Cosmology.

Вы упорно выдвигаете в качестве подтверждения полезности некоторой деятельности для какой-либо науки тот факт, что этой деятельностью кто-то занимается и даже изволит ее определенным образом называть. Однако отсюда следует только одно: эта деятельность полезна именно для того, кто ей занимается (что, безусловно, верно, и уже обсуждалось выше). А так... да, направление существует. Наблюдательно проверяемых предсказаний - 0. Шансов на то, что таковые появятся в обозримом будущем (по оптимистичным оценкам людей, которые этим занимаются) примерно столько же.

Уж извините за предельно грубый пример, но вот тут в Пургатории довольно много сообщений от людей, которые упорно занимаются поиском логических противоречий в СТО, опровергают квантовую механику и т.п. Более того, они все дружно считают, что занимаются физикой. Это делает их деятельность ценной для науки или хотя бы просто разумной? Безусловно, к струнам такие претензии никто предъявлять не собирается, но все же надо понимать, что ценность и популярность - это совсем не одно и то же.

[physicsworks]

Munin в сообщении #1184185 писал(а):

Его уже даже по-русски обозвали: амплитуэдр.

ну, правильно перевели, молодцы

Munin в сообщении #1184185 писал(а):

Я правильно понимаю, что это было бы построением последовательной непертурбативной теории? Вековая мечта человечества.

нет, к сожалению, это пертурбативный объект. Это не является проблемой для вычисления амлитуд в планарной $\mathcal{N}=4$ SYM, посокльку в пределе $N_c \to \infty$ сумма получается сходящейся. Конечно, в QCD придется рассматривать также непертурбативные эффекты, из-за которых появятся какие-то новые структуры, но пока никто не знает как это будет выглядеть, это еще далекая перспектива. Сейчас исследования продвигаются в нескольких направлениях: одни пытаются, уже имея готовый объект --- amplituhedron --- посчитать интегранды амплитуд для простых процессов с 4-мя, 5-ю, и т.д. частицами на как можно большем количестве петель $L$ (в идеальном случае (четыре частицы) --- произвольном $L$); другие пытаются обобщить эту структуру на непланарный сектор; Нима et. al. пытаются продвинуть свою общую идею на случай массивных частиц. Кроме того, вся эта машинерия завязана на математические структуры, которые параллельно развиваются математиками.

Pphantom в сообщении #1184209 писал(а):

Вы упорно выдвигаете в качестве подтверждения полезности некоторой деятельности для какой-либо науки тот факт, что этой деятельностью кто-то занимается и даже изволит ее определенным образом называть.

вы упорно не принимаете очевидной вещи: разные области науки взаимосвязаны, продвижение в одной области дает толчок и новые идеи в других ее областях. То, что теория струн популярна не означает, что люди исключительно ей занимающиеся, интересуются исследованиями (и цитируют работы) людей, исключительно ею занимающиеся. Теория струн взаимодействует (дает идеи и питается ими) как с КТП, так и с космологией, физикой черных дыр, физикой твердого тела, гидродинамикой, неравновесной термодинамикой, математикой и т.д. Это не какая-то изолированная область науки, а люди, работающие в ней -- не изгои и не негодяи, откусывающие финансирование у других ученых, которые дают "реальные результаты", подтверждающиеся экспериментально. Вас (и не только вас) может не устраивать тот факт, что экспериментального подтверждения теории струн вы с большой вероятностью не дождетесь до того, пока сыграете в ящик, и даже намного позже, но тысячам ученых, занимающихся конкретно в этой области, а также десяткам-сотням тысяч других, которые работают в смежных областях и развивают идеи, полученные из теории струн, на это как-то наплевать, простите.

[fizeg]

Pphantom в сообщении #1183952 писал(а):

Собственно, и претензии, как правило, связаны не с отсутствием экспериментальной проверки как таковой (для процесса построения теории это, как уже отмечалось выше, более-менее нормально), а с гипертрофированным интересом (сопровождающимся гипертрофированным же финансированием и т.п.), не соответствующим фактической значимости для развития физики работ в этой области.

Откройте hep-th (наверное любой день за последние лет 15) и посмотрите сколько работ по струнам как фундаментальной теории там будет.

[Pphantom]

physicsworks в сообщении #1184262 писал(а):

Теория струн взаимодействует (дает идеи и питается ими) как с КТП, так и с космологией, физикой черных дыр, физикой твердого тела, гидродинамикой, неравновесной термодинамикой, математикой и т.д.

А можно все-таки привести конкретные примеры? Меня интересует "давание идей" (именно в эту сторону), причем не для математики (мы обсуждаем физику) и желательно не для ФТТ (по чисто личным причинам - я толком не знаком с этой областью). Само собой, нужна идея, которая была проверена экспериментально/наблюдательно или для которой подобная проверка достаточно реалистична.

fizeg в сообщении #1184281 писал(а):

Откройте hep-th (наверное любой день за последние лет 15) и посмотрите сколько работ по струнам как фундаментальной теории там будет.

Я уже писал выше: популярность тут мало что значит. Благо что это действительно довольно красивая область математики.

[fizeg]

Pphantom
Я к тому, что реально по струнам как фундаментальной теории всего работ очень мало. Так что извините, но вы понятия не имеете о текущей популярности теории струн. Ее основная популярность последние лет 15 именно в мощной матфизике для других областей, в которых экспериментов-то как раз хватает.

-- 13.01.2017, 18:17 --

(Оффтоп)

Вот честно, очень подзатыльник мощный некоторым комментаторам хочется отвесить, ибо задрало. Выпущу пар, может потом еще что напишу.

[Munin]

Pphantom в сообщении #1184322 писал(а):

...и желательно не для ФТТ (по чисто личным причинам - я толком не знаком с этой областью).

Лучше сразу перечислите те области, для которых вам желательно это услышать.

Боюсь, для небесной механики и классического хаоса ответ будет невелик.

[Pphantom]

fizeg в сообщении #1184365 писал(а):

Я к тому, что реально по струнам как фундаментальной теории всего работ очень мало. Так что извините, но вы понятия не имеете о текущей популярности теории струн. Ее основная популярность последние лет 15 именно в мощной матфизике для других областей, в которых экспериментов-то как раз хватает.

Кхм... а ведь действительно немного. Ладно, уели. Хотя шума вокруг этого на порядки больше.

fizeg в сообщении #1184365 писал(а):

Ее основная популярность последние лет 15 именно в мощной матфизике для других областей, в которых экспериментов-то как раз хватает.

Ну то есть это раздел математики. О чем, собственно, и говорилось.

Munin в сообщении #1184385 писал(а):

Лучше сразу перечислите те области, для которых вам желательно это услышать.

Все оставшееся из списка physicsworks меня устроит.

[Munin]

Pphantom в сообщении #1184398 писал(а):

Ну то есть это раздел математики.

Нет, не "то есть". Иначе можно всего Ландау-Лифшица назвать "разделом математики".

[physicsworks]

Pphantom в сообщении #1184322 писал(а):

Благо что это действительно довольно красивая область математики.

Pphantom в сообщении #1184398 писал(а):

Ну то есть это раздел математики.

после этого разговор можно смело заканчивать, но я все же отвечу

Pphantom в сообщении #1184322 писал(а):

А можно все-таки привести конкретные примеры?

объяснение поведения вязкости кварк-глюонной плазмы на RHIC (релятивистском коллайдере тяжелых ионов), используя AdS/CFT дуальность, это как первый пример в первой категории.

[Pphantom]

physicsworks в сообщении #1184432 писал(а):

после этого разговор можно смело заканчивать

Вы его только что начали...

physicsworks в сообщении #1184432 писал(а):

измерение вязкости кварк-глюонной плазмы на RHIC (релятивистском коллайдере тяжелых ионов), используя AdS/CFT дуальность, это как первый пример в первой категории.

...вот этим первым внятным ответом на заданные вопросы. Только Вы уверены, что порядок правильный? По моим представлениям, собственно измерение вязкости никоим образом AdS/CFT дуальность не использует, а попытки интерпретации уже известных экспериментальных данных - это нестолько не то, что хотелось получить.

[fizeg]

Pphantom в сообщении #1184398 писал(а):

Ну то есть это раздел математики. О чем, собственно, и говорилось.

Ну все, получайте...

Для начала, о личной заинтересованности. Я не струнщик, а презренный BSM модель-билдер. Я в какой-то мере знаком с теорией струн, значительная часть книжки Полчинского меня не пугает (хотя экзамен по ней я бы и через недельку не хотел сдавать=Р) При этом стоит мне копнуть чуть глубже, и я натыкаюсь на такие вещи, в которых я уже ни капли не понимаю. Потому я весьма заинтересован в фейле теории струн ибо иначе я неконкурентноспособное быдло и переквалифицируюсь в уборщики Но я честен прежде всего перед самим собой и не буду принижать значимость теории струн только поэтому.

Как говорил physicsworks, в текущем статусе теорию струн следует воспринимать в духе фреймворка. Ну т.е. есть фреймворк квантовой теории поля. Квантовая теория в общем смысле не дает конкретных предсказаний. Четкие и однозначные предсказания дает КТП в смысле конкретной перенормируемой модели, в которой мы фиксируем набор полей, фиксируем взаимодействия и задаем значения констант связи. При этом:
1). Набор полей и значения констант взаимодействия в принципе почти не фиксированы. Существует бесконечное количество КТП (каждая с континуумом значений параметров), согласующихся с наблюдаемой физикой, если мы выкинем гравитацию. В нынешних условиях хорошо работающей перенормируемой Стандартной модели это значит, что строгих путей выйти на физику за пределами Стандартной модели НЕТ. Есть только преимущественно эстетические аргументы вроде натуральности, об успешности которых говорят поиски низкоэнергетической суперсимметрии.
2). С другой стороны (если только не работает чудо asymptotic safety) не существует перенормируемой КТП, которая бы включала в себя гравитацию. Ее включение возможно только в рамках эффективной КТП, которая не самосогласована и требует УФ дополнения, а также включает бесконечное число параметров (которые можно предполагать задавленными все большей степенью Планковской массы, но гарантий этого нет)

Теория струн дает четкие и однозначные предсказания на любом масштабе энергий и включает гравитацию, если фиксирована конкретная компактификация. Еще раз. Вы берете конкретную компактификацию теории струн и получает четкие однозначные предсказания на всех масштабах энергий от низких до Планковских. При этом:
1). Можно включить гравитацию так что модель самосогласованно работает на всех энергиях
2). Насколько мне известно, этих компактификаций конечное число. Не конечное число параметров, конечное число конкретных моделей с однозначными предсказаниями! Так что например, мы бы могли получить конечное число возможных значений массы электрона и зная измеренную определить какой (если он есть) вариант подходит.
3). Известны варианты низкоэнергетической физики (swampland) которые не могут быть получены из струн.

Так что даже как фреймворк теория струн фальсифицируема на совершенно ином уровне, чем КТП. И при этом дает самосогласованные модели с гравитацией (что грандиозное достижение).

Проблема в том, что компактификаций, дающих нечто похожее на известную физику, безумное количество. При этом рассчитать те четкие и однозначные предсказания для низких энергий весьма сложно. Именно поэтому теория струн пока что дает в основном "string inspired" КТП модели, которые в отличии от произвольных КТП фантазий имеют то преимущество, что есть хорошая надежда на самосогласованное УФ дополнение. Люди вроде Гордона Кейна пытаются идти еще дальше и дать конкретные предсказания на коллайдерных энергиях для определенных классов струнных компактификаций.

Итог. Теория струн как фундаментальная "теория всего" это нормальный физический фреймворк а-ля квантовая теория поля, но позволяющий самосогласованно включить гравитацию. Теория струн с конкретной компактификацией дает модель с четкими и однозначными предсказаниями для всех энергий. Но увы на данный момент указать конкретный вариант или решить, что ни один не подходит не получается ибо задача очень сложная. Может быть все изменится с какой-то гениальной идеей. Может нет и струны можно будет проверить только на нынче недостижимых энергиях.

В любом случае говорить "теория струн нефальсифицируема", "теория струн не физика" итп бред, это чистой воды агрессивное невежество увы нынче модное.

[physicsworks]

Pphantom поправил.

Pphantom в сообщении #1184441 писал(а):

попытки интерпретации уже известных экспериментальных данных - это нестолько не то, что хотелось получить.

я вам уже говорил: на то, что неспециалистам/аматорам хочется или не хочется, специалистам как-то наплевать.