Методологические аспекты теории суперструн
(куски)
Методологические особенности теории струн
(основной текст)
1. Появление теории струн определил случай.
«Молодой физик Венециано …» Из Вайнберга и Грина.
Так случай ли был основной причиной (?!) возникновения этой теории? Для эвристики, науковедения, истории и философии науки – это важный вопрос. По факту казалось бы да. Или все-таки эволюция самой физики подошла к такому рубежу своего развития, когда эта теория стала объективно необходима. Но конкретная реализация осуществилась в форме случая. В принципе подобная трактовка возможна. Хотя мы знаем, что некоторые (по крайней мере, одна) из фундаментальных теорий не ждал никто, и можно говорить о том, что и объективно они еще «не созрели». Такой теорией является ОТО. Во время ее появления мало кто смотрел в «эту сторону». Хотя были Гильберт и др. (см. Визгин …).
Вообще говоря эта методологическая особенность теории струн (случайное нахождение нужной формулы (бета функции Эйлера) для описания ядерных процессов) является характерной для квантовой методологии. И действительно, и квант действия, и матричная КМ, и … были открыты, грубо говоря, «методом тыка». Никаких физических обоснований или концептуальной предрасположенности к этому не было (не существовало). И до сих пор КМ, КТП и другие вариации (фундаментальной) квантовой физики осуществляются подбором, подгонкой, случайными идеями (если таковые существуют) и т.д. …..
2. «Сначала создали теорию, а потом поняли что это такое» (Грин?).
Создание теории струн не представляло собой последовательное воплощение физических идей или математических рассуждений и доказательств. Как, например, было в случае ОТО (Уточнить можно ли так трактовать у Визгина). Ее эволюция была скачкообразной, вероятно, даже можно сказать революционной[1].
3. О фундаментальном принципе ТСС
1) Фундаментальным, концептуально важным результатом ТСС является вывод о том, что симметрии являются следствием ССТ
2) Остается неясным, что является фундаментальным принципом ССТ? Какой принцип лежит в основании ССТ? Нет центрального организующего принципа типа принципа эквивалентности.
В ТСС перестает работать обычный метод построения квантовой теории. Он состоял в том, что первоначально рассматривалась чисто классическая задача (модель). Однако симметрии дуальности не могут начинаться с классического случая, а затем как обычно квантоваться.
Теория струн затрагивает самые глубокие вопросы мироздания и является наиболее разработанной современной попыткой ответа на вопросы о природе фундаментальных взаимодействий. Однако, несмотря на огромный интерес к теории и замечательные достижения, следует сказать, что основные проблемы здесь остаются открытыми. Вот некоторые из них. 1. С физической точки зрения главная проблема — отсутствие экспериментальных предсказаний. Мы можем надеяться вложить всю информацию об элементарных частицах в теорию суперструн (ТСС), но сама теория струн не дала пока никаких экспериментальных предсказаний. 2. С математической точки зрения остается проблема доказательства отсутствия расходимостей, хотя бы в рамках теории возмущений. 3. Также остается нерешенной фундаментальная задача построения адекватной математической формулировки в духе полевой теории струн вне рамок теории возмущений.
С философской точки зрения существенно то, что ТСС:
- может объединить четыре фундаментальных взаимодействия природы, тем самым показав их единство
- претендует на построение первой единой теории наблюдаемого мира
- углубляет представления о природе и структуре пространства (ниже).
1).
Некоторые из методологических установок теории струн:
Методологическая установка (особенность) 1.
«… коль скоро мы осознали, что Вселенной управляют квантово-механические принципы, наши теории должны являться квантово-механическими с самого начала».
Методологическая установка 2.
«… гравитация и квантовая механика являются неотъемлемыми принципами устройства Вселенной, и поэтому любой проект единой теории обязан включать и то, и другое».
Методологическая установка 3.
«… сегодня важнее всего построить законченную формулировку теории струн/М-теории, не опирающуюся на теорию возмущений».
Методологическая установка 4.
«… полная формулировка теории струн/М-теории, которая в основе своей включает обнаруженные симметрии дуальности, не может начинаться с классического рассмотрения, а затем подвергаться квантованию, как в обычном подходе (выделено мной – В.Э.). Если начинать с классической формулировки, то симметрии дуальности неизбежно будут упущены, так как они имеют место только в случае, если квантовые эффекты принимаются во внимание.
В настоящее время никто не знает, как реализовать такой подход».
Методологическая установка 5.
В целом в теории струн доминирует конструктивистский принцип построения теории.
Методологическая установка 6.
мы должны позволить теории струн создавать ее собственную пространственно-временную арену, начиная с конфигурации, в которой пространство и время отсутствуют.
[1] И действительно, даже формально в самой теории струн говорят о существовании двух струнных революциях 84-86 гг и 1995 г. (см. ….).