สล็อตเว็บตรงไม่ผ่านเอเย่นต์ไม่มีขั้นต่ำไร้ภาระจากการพิสูจน์

นักทฤษฎีสตริงกำลังกำหนดแนวโน้มที่น่ากังวล

โดยมองข้ามความจำเป็นในหลักฐานการทดลอง

ปัญหากับฟิสิกส์: การเพิ่มขึ้นของทฤษฎีสตริง การล่มสลายของวิทยาศาสตร์ และสิ่งที่จะเกิดขึ้นต่อไป

ลี สโมลิน

Houghton Mifflin: 2006. 416 หน้า $26 0618551050 | ISBN: 0-618-55105-0

ทฤษฎีสล็อตเว็บตรงไม่ผ่านเอเย่นต์ไม่มีขั้นต่ำสตริง — ข้อเสนอที่ฟิสิกส์ใช้เอนทิตีสองมิติ (‘สตริง’) ที่สั่นสะเทือนในอวกาศ-เวลาสิบมิติ – นักฟิสิกส์หลายคนมองว่าเป็นแนวทางที่มีแนวโน้มมากที่สุดในการรวมพลังพื้นฐานทั้งหมดของธรรมชาติเป็นหนึ่งเดียว พวกเขาอ้างว่าสามารถให้ “ทฤษฎีของทุกสิ่ง” ขั้นสูงสุดได้ แต่ดูเหมือนว่าพวกเขากำลังเผชิญจุดจบในความพยายามที่จะเปลี่ยนทฤษฎีสตริงให้เป็นทฤษฎีพื้นฐานของฟิสิกส์ทั้งหมดตรวจสอบได้ทางการทดลอง

ที่จุดแตกหัก: แนวทางของนักทฤษฎีสตริงในการหาหลักฐานกำลังคุกคามการแยกชุมชนฟิสิกส์ เครดิต: W. CROCKER/GETTY

มีปัญหาหลายอย่าง คณิตศาสตร์ซับซ้อนมากจนแก้ปัญหาจริงได้ยาก พลังงานที่เกี่ยวข้องในการทดสอบทฤษฎีเวอร์ชันส่วนใหญ่นั้นอยู่นอกเหนือที่สามารถทำได้ในตัวเร่งอนุภาค และ ‘ภูมิทัศน์’ ของทฤษฎีสตริงที่ค้นพบเมื่อเร็ว ๆ นี้คาดการณ์ว่าทฤษฎีนี้สามารถนำไปสู่ฟิสิกส์พลังงานต่ำได้หลายรูปแบบขึ้นอยู่กับสถานการณ์ ยิ่งไปกว่านั้น เนื่องจากทฤษฎีสตริง หากเป็นจริง สามารถอธิบายได้แทบทุกอย่าง การทดลองทางกายภาพในท้องถิ่นไม่สามารถพิสูจน์ได้ ด้วยเหตุนี้ นักทฤษฎีสตริงที่มีอิทธิพลบางคนจึงผลักดันให้วิธีการทางวิทยาศาสตร์ที่มีหลักฐานเป็นพื้นฐานแบบดั้งเดิมถูกแทนที่ด้วยแนวทางที่ความงามหรือความสง่างามของทฤษฎีส่วนใหญ่เข้ามาแทนที่การยืนยันการทดลองซึ่งเป็นพื้นฐานสำหรับความเชื่อในความจริง

ใน The Trouble with Physics Lee Smolin เขียนว่าทฤษฎีนี้ “ล้มเหลวในการคาดการณ์ใด ๆ ที่สามารถทดสอบได้และผู้เสนอบางคนแทนที่จะยอมรับว่ากำลังมองหาการลาเพื่อเปลี่ยนกฎเพื่อให้ทฤษฎีของพวกเขาไม่ ต้องผ่านการทดสอบตามปกติที่เรากำหนดให้กับแนวคิดทางวิทยาศาสตร์” สิ่งนี้จะไม่ใช่แค่ฟิสิกส์ แต่วิทยาศาสตร์ทั้งหมดต้องเผชิญกับวิกฤต หากมีการเปลี่ยนแปลงหลักฐานที่เป็นพื้นฐานของความสำเร็จทางวิทยาศาสตร์ในช่วงสามร้อยปีที่ผ่านมา ความเข้าใจของเราเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์ที่แท้จริงคืออะไร

หนังสือยอดนิยมล่าสุดเกี่ยวกับการรวมทฤษฎี

ความโน้มถ่วงและฟิสิกส์ควอนตัมนำเสนอมุมมองเชิงบวกของทฤษฎีสตริงและความสำเร็จของมัน แต่หนังสือของ Smolin และ Peter Woit’s Not Even Wrong (Jonathan Cape, 2006) มีความสำคัญต่อทั้งทฤษฎีสตริงเองและผลกระทบที่มีต่อฟิสิกส์เชิงทฤษฎีด้วยการครอบครองสนามในช่วงหลายทศวรรษที่ผ่านมา

Smolin เริ่มต้นด้วยการนำเสนอที่ยอดเยี่ยมเกี่ยวกับพื้นฐานของฟิสิกส์พื้นฐาน โดยเป็นพื้นฐานสำหรับความเข้าใจในรากเหง้าของทั้งจุดมุ่งหมายปัจจุบันของทฤษฎีสตริงและปัญหาของทฤษฎีสตริง เขาทำให้ความตื่นเต้นและคำสัญญาของทฤษฎีที่รวมกันเป็นหนึ่งมีชีวิตชีวาขึ้นมา จากนั้นเขาก็ตรวจสอบอย่างรอบคอบถึงสิ่งที่ทฤษฎีสามารถอธิบายได้และไม่สามารถอธิบายได้ สำรวจความยากลำบากในการทำให้ทฤษฎีตรวจสอบยืนยันเชิงทดลอง และอภิปรายปัญหาในโครงสร้าง

ปัญหาหนึ่งที่ Smolin เน้นคือทฤษฎีสตริงไม่ได้ใช้หนึ่งในบทเรียนหลักของทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป นั่นคือ ทฤษฎีที่มีการกำหนดสูตรอย่างถูกต้องของฟิสิกส์พื้นฐานซึ่งรวมถึงแรงโน้มถ่วงไม่ควรอิงตามกาล-อวกาศในพื้นหลังแบบตายตัว ปัญหาสำคัญคือทฤษฎีสตริงยังไม่ใช่ทฤษฎีที่กำหนดไว้อย่างชัดเจน แต่เป็นโครงการวิจัยในวงกว้าง: “สิ่งที่เรารู้เกี่ยวกับทฤษฎีสตริงประกอบด้วยผลลัพธ์โดยประมาณและการคาดเดาเป็นส่วนใหญ่” มีการคาดคะเนว่าผลลัพธ์ต่างๆ เหล่านี้รวมกันเป็นหนึ่งเดียว ในทฤษฎีที่ลึกกว่าที่เรียกว่าทฤษฎี M ซึ่งเกี่ยวข้องกับเอนทิตีที่เรียกว่าเยื่อหุ้มเซลล์ที่อาศัยอยู่ในมิติเวลาอวกาศ 11 มิติ แต่ธรรมชาติของทฤษฎีนี้ไม่เป็นที่รู้จัก สตีเวน ไวน์เบิร์ก กล่าวถึงภูมิทัศน์ของทฤษฎีสตริงว่า “งานนี้ไม่เสียหายหากเรารู้ว่าทฤษฎีสตริงคืออะไร”

ปัญหาในทางปฏิบัติคือ ทฤษฎีสตริงที่ทราบอย่างชัดเจนทั้งหมดไม่เห็นด้วยกับข้อเท็จจริงที่มีอยู่เกี่ยวกับโลกของเรา ตัวอย่างเช่น กรณีเฉพาะส่วนใหญ่ที่เราสามารถทำการคำนวณได้อย่างแม่นยำนั้นมีความสมมาตรยิ่งยวดที่ไม่ขาดตอน ซึ่งไม่เป็นความจริงในโลกแห่งความเป็นจริง ผลลัพธ์ที่มีชื่อเสียงที่ได้รับเกี่ยวกับเอนโทรปีของหลุมดำไม่ได้หมายถึงหลุมดำที่เหมือนจริงที่อาจเกิดขึ้นในทางดาราศาสตร์ฟิสิกส์ และในแง่ของผลลัพธ์จริง ทฤษฎีสตริงไม่ได้คาดการณ์ใหม่สำหรับการทดลองสังเกต แม้ว่าผู้เสนอจะทราบถึงความจำเป็นในการทำนายดังกล่าว จุดแข็งที่สำคัญของทฤษฎีสตริงคือการที่มันรวมประเภทของอนุภาคและแรงที่เรารู้อยู่แล้วได้อย่างน่าประทับใจ แต่ยกตัวอย่างเช่น ไม่สามารถทำนายพารามิเตอร์ของแบบจำลองมาตรฐานของฟิสิกส์อนุภาค ซึ่งเป็นหนึ่งในจุดมุ่งหมายหลักของทฤษฎีที่เป็นเอกภาพดังกล่าว

การทำนายที่สำคัญที่สุดของทฤษฎีสตริงคือมีมิติมากกว่าที่กำหนดโดยการทดลองทางกายภาพในชีวิตประจำวัน ขนาดเหล่านี้ถูกห่อหุ้มไว้เล็กมากจนเราไม่สามารถตรวจจับได้ หรือเราติดอยู่บนพื้นผิวสี่มิติ (‘brane’) ที่ฝังอยู่ในกาลอวกาศ ‘จำนวนมาก’ ที่ใหญ่ขึ้น และเป็นเช่นนั้นสล็อตเว็บตรงไม่ผ่านเอเย่นต์ไม่มีขั้นต่ำ