¿Qué experimento demostraría la teoría de las cuerdas?

Question

El modelo conceptual de las cuerdas vibrantes multidimensionales proporciona un "lenguaje" increíblemente rico y diverso que casi con toda seguridad abarca toda la física conocida como un punto singular en algún lugar de su espacio de parámetros casi insondablemente grande; por ejemplo, véase ¿Qué experimento refutaría la teoría de las cuerdas? .

Sin embargo, dado que en nuestro mundo de tamaño humano el concepto organizador fundamental de "cuerdas vibrantes" nos viene de la observación de las complejas interacciones multinivel de la materia condensada, y de los campos dentro del espacio y el tiempo (por ejemplo, véase ¿De qué están hechas las cuerdas de la teoría de las cuerdas? ), existe otra posible interpretación de esta compatibilidad.

Tal vez el carácter inclusivo de la teoría de las cuerdas no surja de la simplicidad de las vibraciones, sino de la matemática de que las vibraciones son una especie de expresión emergente bellamente sucinta de los muchos hilos físicos diversos que deben unirse para crear un universo lo suficientemente rico como para que existan en él tanto observadores como vibraciones similares a las de las cuerdas. De ser así, las vibraciones de las cuerdas serían más bien las facetas cristalinas exteriores de algún compuesto increíblemente rico y complejo, o quizás la boca de Krishna: Una expresión externa de aparente simplicidad dentro de la cual se esconde todo el universo.

Así que, después de todo esto, mi pregunta es la siguiente: Si el poder de inclusión de la teoría de cuerdas es emergente en lugar de la primaria -- es decir, si cualquier modelo de vibración de la cadena de trabajo ya contiene toda la física conocida, aunque sea de forma redundante o muy distorsionada, ¿no deberían existir métodos experimentales que permitan comparar y seleccionar la calidad de diversos modelos de cuerdas y categorías de modelos de cuerdas? Creo que tales selecciones se basarían en una especie de navaja de Occam o en un enfoque de extracción de señales que busque minimizar su complejidad y maximizar su ajuste a la física conocida. (Puede que me explaye más sobre esto más tarde; es tarde).

Answer 1

En mi opinión, está exagerando la poder de cuerdas. En mi percepción es el potencial oscilador armónico omnipresente de los potenciales mecánicos cuánticos llevado a un nivel dimensional superior. Debes saber que todos los potenciales simétricos tienen como primer término el oscilador armónico en la expansión. Cuando tengas dudas sobre la forma del potencial, aproxímalo con un oscilador armónico.

Puede ser que no sean realmente las cuerdas simples las que controlen el comportamiento, pero de nuevo que un modelo de cuerdas sea una primera aproximación de la matemática real subyacente sólo por el hecho de que simplemente aparezca en cualquier expansión perturbativa de una forma matemática.

Mi segundo punto es que nunca se puede "probar" un modelo/teoría física. Sólo se puede validar o falsificar.

Por el momento no existe ninguna predicción para ningún modelo de teoría de cuerdas que pueda validarla o falsificarla. Bueno, parcialmente cierto, ya que todos los modelos requieren dimensiones adicionales. Así que si uno pudiera conseguir que las teorías de cuerdas tan orientadas a las matemáticas dieran predicciones diferentes para el efecto en nuestras cuatro dimensiones de las dimensiones extra, entonces sí, se podría falsificar un modelo específico. Esto se ha hecho estableciendo límites para los modelos de grandes dimensiones adicionales ya a nivel de los datos del LHC, al no encontrar los chorros termodinámicos que predecía, y esto se ha utilizado para otros modelos .

Answer 2

El lugar para comenzar es, por supuesto, por la búsqueda de una predicción de la teoría de cuerdas que difiere de la de los realizados por diferentes teorías.

La predicción hecha por la ingenua teoría de cuerdas son

1. Dimensiones Extra. Ingenuamente, esto es un problema, pero puede ser subsanado.

   Todos hemos sido capaces de hacer en este frente tan lejos es exigir que el más compactos y poner límites a su tamaño.

2. Todos los bien probados simetrías de teorías preexistentes. Estos fueron construidos en cadena de la teoría con premeditación y alevosía.

   La principal respuesta a la inversa pregunta se concentra en estas "predicciones" que es, en cierto sentido, una trampa porque ellos son de hecho "postdictions".

   No es que la teoría de cuerdas tener estas propiedades es trivial: una gran cantidad de trabajo por parte de personas muy inteligentes que era necesario para hacer que suceda. Es sólo por tener esta propiedad es de un mínimo de requisitos para que una teoría sea considerada como una posible teoría de todo, de Cualquier competidor debe también hacer estas predicciones, porque esas simetrías se ha probado ya a la muerte.

Así que, en mi muy ingenuo punto de vista, el único destino en la tabla de la derecha ahora es encontrar y contar las dimensiones extra, y para que sea viable en el futuro cercano les obligaría a ser "grandes" (es decir, $10^{-19}\,\mathrm{m}$ o así).