Чем полезна Теория суперструн

jefri

прочитал эту статью о "Теории суперструн"
но...в общем сложно всё это гуманитарию!
может кто разъяснит в двух словах доступно, что за такая "Теория суперструн"?!
и как она реально может помочь человечеству?

lito

для безинетных


  СТРУННЫЙ КОНЦЕРТ ДЛЯ ВСЕЛЕННОЙ
Может быть, или не может быть? Вот в чем вопрос
Алексей ЛЕВИН

В ближайшем будущем физика может вернуться к пифагорейской идее мировых гармоний. Но, разумеется, на новом уровне.
В 1968 году два молодых теоретика из ЦЕРНа, Габриэле Венециано и Махико Сузуки, занимались математическим анализом столкновений пионов (в устаревшей номенклатуре – пи-мезонов). Подобные квантовые коллизии описывают с помощью матрицы рассеяния, которая позволяет найти вероятности переходов сталкивающихся частиц из начальных состояний в конечные.
В каждом случае ее обычно вычисляют лишь приближенно. Венециано и Сузуки независимо друг от друга заметили, что амплитуду парного рассеяния высокоэнергетичных пионов можно очень точно выразить с помощью малоизвестной бета-функции, которую в 1730 году придумал Леонард Эйлер. В чистом виде ее используют редко, и говорят, что церновские физики наткнулись на бета-функцию случайно, просматривая математические справочники. Это событие вызвало в физике элементарных частиц немалую сенсацию. Вскоре другие теоретики установили, что амплитуда пион-пионного рассеяния на самом деле задается разложением в бесконечный ряд, первый и основной член которого как раз и совпадает с формулой Венециано–Сузуки.
А в 1970 году Ёчиро Намбу, Тецуо Гото, Леонард Сасскинд и Хольгер Нильсен обнаружили поистине удивительную вещь. Они вывели эту же формулу, предположив, что взаимодействие между сталкивающимися пионами возникает из-за того, что их соединяет бесконечно тонкая колеблющаяся нить, подчиняющаяся законам квантовой механики. Этот неожиданный результат дал толчок изобретению моделей, представляющих элементарные частицы в виде сверхмикроскопических одномерных камертонов, вибрирующих на определенных нотах. Их-то и стали называть струнами.
Лишние шесть измерений

 
Джон Шварц: "В начале 1990-х ученые, защитившие докторскую диссертацию по теории струн, с трудом могли найти работу. Сейчас подобные эксперты нарасхват"
Первая версия теории струн получила название бозонной, так как имела дело только с целочисленными спинами. Однако в 1971 году Джон Шварц, Андре Невё и Пьер Рамон нашли обобщение струнной концепции, которая описывала как бозоны, так и фермионы, частицы с полуцелым спином. В этой модели с каждой бозонной струнной вибрацией сочетается парная ей фермионная. В квантовой теории поля такое соответствие между бозонами и фермионами именуют суперсимметрией. Поэтому новую версию стали называть суперсимметричной теорией струн или, короче, теорией суперструн.
Изначально в ней видели кандидата на общую теорию сильного взаимодействия между элементарными частицами. Но как раз в начале 1970-х появилась квантовая хромодинамика, чрезвычайно эффективный способ описания сильных взаимодействий, основанный на кварковой модели. Она прекрасно согласовывалась с экспериментами и к тому же не выходила за рамки квантовой теории поля, которые считались универсальной основой фундаментальных объяснений микромира. Теория струн на этом фоне выглядела чистой экзотикой, которая к тому же не могла похвастаться ни внутренней стройностью, ни экспериментальными подтверждениями. Поэтому почти все специалисты ее просто проигнорировали.
Юная теория сразу же столкнулась и с трудностями иного рода. В том же 1970 году американец Клод Лавлейс заметил, что модель Венециано математически корректна только в случае, если пространственно-временной континуум является 26-мерным. Это еще можно было пережить, но вскоре Шварц, Невё и Рамон ввели в теорию струн спин и доказали, что в таком виде она может реализоваться только в десятимерном пространстве-времени, вмещающем девять пространственных измерений и одно временное. Это был шок: физикам еще ни разу не приходилось сталкиваться с теорией, которая бы сама выбирала размерность. Уравнения механики Ньютона, максвелловской электромагнитной теории, СТО, ОТО и квантовой электродинамики можно написать для любого числа измерений, и они будут работать. А теория суперструн непременно требовала для себя пространства-времени одной определенной размерности и ни на какое иное напрочь не соглашалась (причем требовала не привычное 4-мерное пространство-время). 6 измерений оказались лишними, и над "струнниками" стали посмеиваться. Шварц вспоминал, что Ричард Фейнман как-то ехидно спросил у него: "Ну, Джон, так в каких измерениях вы живете сегодня?" Казалось, что модели суперструн так и суждено остаться чисто интеллектуальным упражнением, что часто бывает в теорфизике.
Спасительная гравитация

 
Майкл Грин: "Теория суперструн замечательна тем, что создает прекрасную картину звучащей Вселенной, основанной на принципе музыкальной гармонии"
Спасение пришло с неожиданной стороны. при решении струнных уравнений появлялись замкнутые кольца, которым соответствовали неизвестные науке безмассовые частицы со спином 2. Все попытки от них избавиться ни к чему не приводили – теория попросту рассыпалась. Эти частицы безуспешно пытались обнаружить в экспериментах на ускорителях. Однако Шварц и его парижский коллега Джоэл Шерк выдвинули смелую гипотезу, которая разрешила это затруднение и представила всю теорию струн в совершенно новом свете.
Теоретики много лет пытались найти квантовую версию общей теории относительности. Эта задача была и остается орешком особой твердости. Уравнения ОТО предсказывают существование гравитационных волн, которые при квантовании превращаются в гравитоны, переносчики силы тяготения. Практически все теоретики были согласны, что гравитонам положено обладать нулевой массой и двойным спином. И вот в 1974 году Шварц с Шерком заявили, что таинственная безмассовая частица струнной модели и есть гравитон! Отсюда следовало, что теория струн – это не метод описания сильных взаимодействий, а математический каркас для конструирования квантовой теории тяготения. Она не конкурент квантовой хромодинамике, ее задача – объединить все фундаментальные взаимодействия и стать Теорией Всего.
Столь неслабую заявку сначала почти никто не поддержал. Высказывалось мнение, что "струнники" потерпели неудачу на сильных взаимодействиях и теперь отчаянно пытаются найти для своей модели новое применение. к тому же Шварц и Шерк пришли к выводу, что длина струны должна составлять 10–33 см. С объектами таких размеров физика никогда не имела дела. Да еще в теории суперструн обнаружились пренеприятные аномалии, например нарушения закона сохранения энергии. И поэтому большинство теоретиков предпочло трудиться над объединением квантовой хромодинамики и теории электрослабых взаимодействий, которое в середине 1970-х привело к появлению успешной Стандартной модели элементарных частиц.
Но горсточка энтузиастов продолжала работать, и в конце концов к ним пришла удача. В 1984 году Джон Шварц и Майкл Грин доказали, что аномалии теории суперструн взаимно аннулируют друг друга. в результате интерес к ней возродился, и к середине 1990-х она уже существовала в пяти различных формулировках. Разнобой продержался недолго: в 1995 году Эдвард Виттен установил, что эти формулировки являются разными воплощениями единой суперструнной модели, которую он окрестил М-теорией (почему – не вполне ясно).
Одиннадцатое измерение

Виттен сделал даже больше. Точные уравнения теории суперструн сложны и плохо поддаются интерпретации, и физики предпочитали их приближенные версии. В некоторых формулировках теории струн появлялись предельные случаи, которые добавляли к ней еще одно пространственное измерение. Виттен показал, что это не случайность: теория суперструн с 10-мерным пространством-временем оказалась лишь аппроксимацией более полной 11-мерной структуры!
Этот результат привел к глубокой перестройке основ теории. Виттен, Пол Таунсенд и еще несколько физиков добавили к одномерным струнам пространственные многообразия с большим числом измерений. Двумерные объекты стали называть мембранами, или 2-бранами, трехмерные – 3-бранами, структуры с размерностью p – p-бранами. Теория струн превратилась в теорию бран произвольной размерности – от 1 до 9. Однако одномерные струны все равно остаются главными: именно их вибрации и проявляют себя в виде элементарных частиц. А вот браны ограничивают свободу струнных движений, причем только струн со свободными концами. Джозеф Полчински доказал, что оба конца таких струн всегда закреплены либо на одной и той же бране, либо на двух бранах, причем не обязательно одинаковой размерности. Замкнутые в кольца струны концов не имеют и могут гулять сами по себе, как кошка у Киплинга.
Узники 3-браны

 
Лишние шесть измерений. Их мы не воспринимаем, и они могут быть "свернуты", например, в пространстве Калаби-Яу
Это обстоятельство очень важно. Обычно пишут, что мы не ощущаем присутствия шести или семи дополнительных пространственных измерений из-за того, что они свернуты в ультрамикроскопические клубки (компактифицированы которые все наши измерительные инструменты, от микроскопов до сверхмощных ускорителей, не отличают от геометрических точек. Такая интерпретация стандартна, но не обязательна: электроны, кварки и прочие частицы материи представлены струнами со свободными концами. Это справедливо и в отношении переносчиков электромагнитного взаимодействия (фотонов сильного (глюонов) и слабого (W- и Z-бозонов). Если пространство нашей Вселенной – это 3-брана (что правдоподобно) и если все "наши" частицы укоренены в ней обоими концами, они не могут ее покинуть и уйти в другие многообразия. Выходит, что мы заперты в своем пространстве не из-за того, что из него некуда выйти, а потому, что оно нас от себя не отпускает. У пленников замка Иф шансов на побег было побольше...
Однако шансы прощупать высшие измерения все же имеются. Гравитоны – это закольцованные струны, и потому бранные границы им не помеха. Они могут покидать нашу 3-брану и уходить в другие измерения. Но если переносчики гравитации способны на это, то сила тяготения должна убывать с увеличением расстояния не по ньютоновскому закону обратных квадратов, а гораздо быстрее! То, что мы этого не замечаем, может свидетельствовать о компактификации дополнительных измерений, что всегда принимала "до-брановская" теория суперструн. В этом случае отклонения от ньютоновской формулы должны проявляться лишь на очень малых дистанциях. Пока что она проверена с точностью до 0,1 мм и аберраций не обнаружено. Так что можно предположить, что масштаб высших измерений значительно меньше. Однако есть и другие интерпретации. Семь лет назад гарвардский теоретик Лиза Рандалл и ее коллега Раман Сандрум пришли к выводу, что наша 3-брана в состоянии удерживать гравитоны своим собственным притяжением. Если это так, то внешние измерения могут быть хоть бесконечно большими, а закон Ньютона все равно будет выполняться на любых дистанциях.
В расцвете лет
Теории суперструн в этом году исполняется 35 лет. К чему она пришла и что еще надо сделать? Вот что считает один из самых активных и влиятельных "струнников" наших дней, профессор теоретической физики Калифорнийского университета в Санта-Барбаре Джозеф Полчински: "Теория струн, несмотря на свою странную историю, возникла не на пустом месте. Пусть ее созданию помог случай, но в то же время оно было неизбежным. Уверен, что этой теории суждено великое будущее. Главное ее достижение в том, что она открыла путь к построению квантовой теории гравитации. На второе место я бы поставил объединение в единой математической структуре всех четырех фундаментальных взаимодействий. Третий успех: теория струн дала возможность разделаться с большинством парадоксов, возникающих при конструировании квантовых моделей черных дыр. Четвертый: она чрезвычайно элегантно обогатила и расширила язык квантовой теории поля и всей математической физики. И наконец, в последние годы теория струн очень помогла современной космологии. В частности, позволила лучше обосновать и проработать концепцию множественного рождения различных вселенных, которую в рамках инфляционной космологии уже давно развивает Андрей Линде.
Что же касается проблем... Теория струн создавалась по частям, по кусочкам. Хотя сейчас мы понимаем ее гораздо лучше, чем раньше, мы еще не создали ключевые математические структуры, которые могли бы лечь в ее основу. Если квантовая механика и ОТО начались с общих уравнений, за которыми последовали приложения, то теория струн пока не нашла такой формулировки. Кроме того, неясно, как подтвердить ее экспериментально. Такие подтверждения в принципе могут прийти как со стороны космологии или астрофизических наблюдений, так и со стороны физического эксперимента. Однако пока теория струн не дает проверяемых предсказаний.
Есть и еще одна специфическая проблема. Издавна считалось, что окончательная теория микромира позволит вывести из первых принципов основные характеристики фундаментальных взаимодействий и частиц – скажем, заряд и массу электрона. Однако из концепции мультивселенной следует существование гигантского разнообразия миров с непохожими физическими законами. В этом случае физические параметры именно нашей Вселенной в принципе невычислимы, поскольку возникли случайным образом, за счет квантовых флуктуаций, запустивших процесс ее рождения. в общем, здесь нет ничего необычного, квантовая механика давно установила, что всё предсказать невозможно. Однако физики-теоретики несколько десятилетий надеялись когда-нибудь окончательно объяснить устройство нашего мира, и отказ от этого идеала многих шокирует.
Я надеюсь, что со временем мы сможем сказать, какие его черты чисто случайны, а какие вытекают из тех или иных глубоких закономерностей рождения вселенных, пока еще нами не понятых. Но вот произойдет ли это через десять или пятьдесят лет, судить я не берусь".
Перспективы
В рамках М-теории выполнены работы, которые привели к переоценке протяженности струн. Несколько теоретиков пришли к выводу, что верхний предел длин невозбужденных струн составляет не 10–33 см, а "всего лишь" 10–16 см. Конечно, и эта величина весьма мала даже по стандартам мира элементарных частиц, но в конце концов она только тысячекратно уступает размеру протона. Такая оценка увеличивает шансы обнаружить проявления струнной природы частиц в экспериментах на ускорителях следующего поколения.
Из струнной модели выводится и вся классическая релятивистская теория тяготения, общая теория относительности. Виттен как-то заметил, что, если бы ОТО не создал Эйнштейн, она вполне могла бы появиться как побочный продукт теории суперструн. А в 2003 году Андрей Линде и его коллеги получили еще один сильный результат: они показали, что теория струн дает возможность ввести в эйнштейновское уравнение энергию физического вакуума, плотность которой лишь очень ненамного превышает нуль. Добавка этого слагаемого позволяет объяснить увеличение скорости расширения Вселенной, которое было открыто в прошлом десятилетии.
О перспективах струнной теории "Популярной механике" рассказал Андрей Линде, профессор Стэнфордского университета и наш соотечественник: "Теория суперструн сама по себе является замечательным интеллектуальным достижением. За последние 20 лет это самое лучшее, что люди смогли сделать в области фундаментальной теоретической физики. С другой стороны, она до сих пор не может предъявить ни одного экспериментального результата, который бы из нее следовал. Дело в том, что ее основные черты относятся к энергиям, которые на ныне действующих ускорителях труднодоступны. Сейчас в Женеве строят новый ускоритель, Большой адронный коллайдер (LHC – Large Hadron Collider). Может быть, на нем обнаружат что-нибудь тесно связанное с теорией суперструн, например суперпартнеров обычных частиц. Если это произойдет, теория получит сильное подспорье. Если нет, это многих обескуражит. Некоторые боятся, что такая прекрасная сама по себе теория будет выглядеть как великолепная математика, неизвестно каким образом связанная с физикой. но у теории струн столько интереснейших интеллектуальных возможностей, что ею всё равно будут заниматься".
Источник: "Популярная механника"

lito

основные тезисы и интересные факты, которые пока не ответят на твой последний вопрос
=======================================================
- открыла путь к построению квантовой теории гравитации
- ее задача – объединить все фундаментальные взаимодействия и стать Теорией Всего
- теория струн дала возможность разделаться с большинством парадоксов, возникающих при конструировании квантовых моделей черных дыр
- она чрезвычайно элегантно обогатила и расширила язык квантовой теории поля и всей математической физики
- позволила лучше обосновать и проработать концепцию множественного рождения различных вселенных
- сила тяготения должна убывать с увеличением расстояния не по ньютоновскому закону обратных квадратов, а гораздо быстрее! То, что мы этого не замечаем, может свидетельствовать о компактификации дополнительных измерений, что всегда принимала "до-брановская" теория суперструн. В этом случае отклонения от ньютоновской формулы должны проявляться лишь на очень малых дистанциях. Пока что она проверена с точностью до 0,1 мм и аберраций не обнаружено.
- Я надеюсь, что со временем мы сможем сказать, какие черты устройства нашего мира чисто случайны, а какие вытекают из тех или иных глубоких закономерностей рождения вселенных, пока еще нами не понятых.
- дает возможность ввести в эйнштейновское уравнение энергию физического вакуума, плотность которой лишь очень ненамного превышает нуль. Добавка этого слагаемого позволяет объяснить увеличение скорости расширения Вселенной, которое было открыто в прошлом десятилетии
- она до сих пор не может предъявить ни одного экспериментального результата, который бы из нее следовал. Дело в том, что ее основные черты относятся к энергиям, которые на ныне действующих ускорителях труднодоступны. Сейчас в Женеве строят новый ускоритель, Большой адронный коллайдер (LHC – Large Hadron Collider). Может быть, на нем обнаружат что-нибудь тесно связанное с теорией суперструн
/и что-то я не понял про размеры:
- верхний предел длин невозбужденных струн составляет не 10–33 см, а "всего лишь" 10–16 см. Конечно, и эта величина весьма мала даже по стандартам мира элементарных частиц, но в конце концов она только тысячекратно уступает размеру протона
//судя из того, что размер протона 0,8 10^(-15)м или 0,8 Фм. То может это такое обозначение см = 10^(-18)м. Хотя я чёт такого не припоминаю..

sergeimuravyov

Я тоже гуманитарий, но как только прочитал книгу Брайана Грина "Элегантная Вселенная" (http://www.ozon.ru/context/detail/id/1660833/, в ГЗ и первом ГУМе тоже продаётся составил для себя довольно чёткое представление не только о теории суперструн, но и о теории относительности и квантовой физике. Рекомендую!

jefri

Спасибо!
обязательно воспользуюсь советом!

goga7152

Кстати, вроде по этой книге в сетке есть фильм "The Elegant Universe". Конечно, "понять", посмотрев его, ничего нельзя (ИМХО но снят довольно увлекательно (и можно посмотреть на классиков современной физики заодно).

sergeimuravyov

Я бы тебе дал почитать и свой экземпляр, но его сейчас в физтехе читают.

Kostya333

Если не ошибаюсь, лекцию "Многоликая вселенная", которая была пару месяцев назад читал именно Андрей Линде. Интересно, можно ли достать видеозапись? То что ее снимали - это точно. Может у кого есть?

Zoltan

>и как она реально может помочь человечеству?
напрямую человечеству она никак помочь скорей всего не сможет,
поскольку обладает следующим замечательным свойством - каков
бы ни был наш мир, всегда найдется способ свести его к суперструнной
теории(так называемая "проблема ландшафта")
зато теория струн математически очень красива и может помочь
множеству хороших людей писать статьи, выступать на конференциях
и получать под всю эту утомительную деятельность гранты)

azsed

еще могу порекомендовать программу А.Гордона, в которой он беседует с разными людьми.Одна из этих бесед так и называется - теория суперструн.Где-то в сетке валялась.У меня есть на компе, только я в ФДС

goga7152

еще могу порекомендовать программу А.Гордона, в которой он беседует с разными людьми.Одна из этих бесед так и называется - теория суперструн.Где-то в сетке валялась.У меня есть на компе, только я в ФДС
Есть и в ГЗ: http://z80.hackers/Films/Film/4d074857-8117-4e78-a847-a2f28c...

RSML

еще могу порекомендовать программу А.Гордона, в которой он беседует с разными людьми.Одна из этих бесед так и называется - теория суперструн.Где-то в сетке валялась.У меня есть на компе, только я в ФДС
сори за офтоп, забыл войти

slsf

А теперь без пафоса и математического пиара, который к сожалению захватил мир
Теория струн - не физическая теория. К физике она не имеет абсолютно никакого отношения.
Это теория математиков, которые плохо разбираются в физике.
Почему о ней говорят:
1) Она распиарена
2) Дает работу куче математиков занимающихся никому не нужными вещами:
Для примера следует заметить, что гораздо полезнее (для физики) было бы разрешить задачу трех тел, на которую, кстати сказать ни один из них почему-то не решается посягнуть
Хотя эта задача для понимания доступна и школьнику.
Тут запостили список проблем которые она якобы решает,на самом деле в этом списке абсолютно нет серьезных физических проблем...
Ну и последнее, ни в одном физическом эксперименте эта теория не используется для расчетов...
И никогда не будет, потому, что она основанна на "классической" физике (классическая квантовая механика, лагранжев формализм и так далее а не на мега супер интересных идеях, которых к сожалению нет.
Кроме того, теория которой занимаются сотни людей с суперабстрактным типом мышления не может быть красивой по определению ибо по настоящему красивые теории, как правило, были плодом узкого круга людей.
Как пошутил один немецкий коллега:
Кажется лямбда исчисление (область математики связанная с программированием) - единственная математическая теория не задействованная пока в теории суперструн
Тория струн создает свои задачи и успешно борется с этими ветряными мельницами - тем временем оставляя серьезные физические проблемы без ответа.
Ps: к сожалению, сейчас к занятиям этой теорией переманили много светлых молодых умов.

aldo63

Теория струн - не физическая теория. К физике она не имеет абсолютно никакого отношения.

То же самое можно сказать обо всех физических теориях сложнее БКШ.
Она распиарена

В своей области - заслуженно.
Дает работу куче математиков занимающихся никому не нужными вещами

Как большинство разделов чистой математики.
гораздо полезнее (для физики) было бы разрешить задачу трех тел, на которую, кстати сказать ни один из них почему-то не решается посягнуть

Во-первых, глупости, совершенно бесполезно, во-вторых, она точного решения не имеет, это доказано, в-третьих, с любой точностью решается численно.
Ну и последнее, ни в одном физическом эксперименте эта теория не используется для расчетов...

При низких энергиях она переходит в КТП и КХД.
И никогда не будет, потому, что она основанна на "классической" физике (классическая квантовая механика, лагранжев формализм и так далее а не на мега супер интересных идеях, которых к сожалению нет.

zuzaka

> Во-первых, глупости, совершенно бесполезно,
эт ты неправ
мне было бы очень интересно послушать мнение Raccoon

aldo63

Ты про аналитическое решение задачи трех тел? Его же нет.

zuzaka

кое для каких случаев есть. И насколько я помню, эти случаи активно эксплуатируются в спутникостроении.

slsf

 
То же самое можно сказать обо всех физических теориях сложнее БКШ.

Спорно, хотя это совсем не отменяет смысла моего утверждения.
В своей области - заслуженно.

О! Хорошее утверждение, скажите, а как называется эта область ?
 
Как большинство разделов чистой математики.

Мы говорим о физике, а не о чистой математике, насколько я понимаю...
Но зачем же использовать успехи в физике 20го века для оправдания абстрактных изысканий под этой кровлей?
 
Во-первых, глупости, совершенно бесполезно, во-вторых, она точного решения не имеет, это доказано, в-третьих, с любой точностью решается численно.

Хм, а для n тел?
Позвольте спросить, на каком основании вы ее считаете бесполезной ?
 
Ну и последнее, ни в одном физическом эксперименте эта теория не используется для расчетов...
 
  
При низких энергиях она переходит в КТП и КХД.
 

Вы хотите сказать, что Вы способны посчитать с помощью теории струн какой-то реальный эксперимент при высоких энергиях ?
 
И никогда не будет, потому, что она основанна на "классической" физике (классическая квантовая механика, лагранжев формализм и так далее а не на мега супер интересных идеях, которых к сожалению нет.
 
Что вызвало такое удивление ? Поясню, эта теория берет квантовую механику и классический лагранжев формализм, полевой формализм, как данность, а потому заведомо не есть прорыв в физике. Уж, простите, никак.
Хорошо, встречный вопрос, может ли считаться красивой теория всего если она не способна объяснить сверхпроводимость ?
 

aldo63

А, понял. Но неужели оно есть, а найти его не могут?

zuzaka

По-моему, в общем случае нет. Но если найдут еще какие-нибудь частные случаи, где задача решается аналитически, наверно, их тоже станут моментально применять на практике.

aldo63

Если смысл утверждения был в том, что она не имеет отношения к физической реальности, то вполне отменяет. Отношение точно такое же, как у всех серьезных физических теорий. Если хочешь, можем поспорить о том, есть ли на самом деле электрон, или это только матаматическая модель. И если с электроном у тебя еще что-то может выйти, то вот с кварками, глюонами и фононами - ни за что.
Теоретическая физика, ессесно.
>Но зачем же использовать успехи в физике 20го века для оправдания абстрактных изысканий под этой кровлей?
Не совсем понял твою мысль.
>Позвольте спросить, на каком основании вы ее считаете бесполезной ?
Потому что это задача, а не теория. Теория в этой области называется "теоретическая механика", и она уже сто лет как создана.
>Вы хотите сказать, что вы способны посчитать с помощью теории струн какой-то реальный эксперимент при высоких энергиях ?
Численно - что-то считают, да. А вообще - теория еще не завершена, ты ведь сам это понимаешь.
Ну я бы не сказал, что она их "берет" как данность, наоборот, они являются ее предельными случаями. Было бы странно, если бы они в ней не появлялись.
Может.

L2JVIDOCQ

Ну нихрена себе наезды!
Теория струн - не физическая теория. К физике она не имеет абсолютно никакого отношения.

Откуда такое мнение? То, что кто-то ею занимается из математиков, которые совершенно не знают физики и занимаются теорией струн только из-за того, что там очень интересный математический аппарат, и им прикольно позаниматься разными прикольными чисто математическими причудами, еще ничего не значит.
В мире очень много крупных ученых - математических физиков, которые развивают теорию в рамках физики. Из наших российских - это И.Я. Арефьева (тут пошла реклама )
Теория очень еще молодая - грубо говоря, ей 20 лет (точнее 20 лет Струнной теории поля ) и очень сложная математически (совсем не зря в книге Грина, Шварца, Виттена. "Теория суперструн" сказано, что развитие теории струн вовлекло собой развитие математики, в том числе родились новые направления).
Пока никаких опровержений теории нет. Ждем, что принесет нам LHC...
Ко всему прочему, теория суперструн пока единственный реальный кандидат на Единую теория поля, которая объединяет все известные взаимодействия.

fatality

 
кто-то ею занимается из математиков

не кто-то, а изрядная часть сильных молодых математиков, топологов и алгебраических геометров, считают с легкой руки струнщиков, что нет нужной для физприложений математики кроме струнной, и им можно только посочувствовать.(30 лет назад чистые математики находили оправдание своей чистоте в том, что искали приложения в теории колебаний, гидродинамике и турбулентности, биофизике, наконец).
 
В мире очень много крупных ученых - математических физиков

как справедливо заметил Л. Д. Фаддеев, настоящие матфизики - не физики, строго говоря (замечу, я сам матфизик). передовая физика сама по себе, как правило, мало нуждается в математической строгости. и Фейнман был прав, когда полушутя спрашивал у обедавшего с ним за ождним столиком Шварца, кажется, в скольких измерениях он живет сегодня (на самом деле ему было несимпатично стремление создать нетривиальную новую физику из старых кирпичей на кончике пера).
 
Пока никаких опровержений теории нет.

теория эпициклов Птолемея долго не имела опровержений, здесь же прямые эксперименты невозможны, а косвенные непредставимо трудоемки и дороги. это не аргумент в пользу теории, претендующей на то, чтобы называться физической. тем более что надежды на простейшие варианты ТВО уже канули в лету.
 
Ко всему прочему, теория суперструн пока единственный реальный кандидат на Единую теория поля, которая объединяет все известные взаимодействия

это единственное ее достоинство. в основном же дело в том, что струнная математика и ТС дают работу массе трудолюбивой молдежи =)

tata20

- сила тяготения должна убывать с увеличением расстояния не по ньютоновскому закону обратных квадратов, а гораздо быстрее!
А это как , поясните плиз

Alsepol

+1
за исключением что LHC ничего не принесет -просто даст новые ограничения на праметры из за которых мы не это не наблюдаем

L2JVIDOCQ

(30 лет назад чистые математики находили оправдание своей чистоте в том, что искали приложения в теории колебаний, гидродинамике и турбулентности, биофизике, наконец).

В том-то и дело, что последние 20 лет физика практически не развивалась, за исключением теории струн и космологии. По крайней мере, я не знаю примеров сильного продвижения других областей физики.
(сейчас все скажут, что это потому, что струнщики переманили себе всех математиков )
как справедливо заметил Л. Д. Фаддеев, настоящие матфизики - не физики, строго говоря

Да, но и не физические математики
Дело в том, что матфизики (в большинстве своем) развивают именно физику, а не математику...
Хоть и с помощью довольно строгой математики. Ну а что делать? Времена нынче такие - без хорошей математики сейчас никуда
здесь же прямые эксперименты невозможны, а косвенные непредставимо трудоемки и дороги. это не аргумент в пользу теории, претендующей на то, чтобы называться физической.

Тут уместно вспомнить СТО и ОТО в 1905 и 1916 годах соответственно. А точнее то, что люди говорили об этом и даже уважаемые ученые. И еще плюс сюда Квантовую механику. Ведь долгое время никто не мог понять матаппарат этих теорий. Только отцы этих теорий и новое поколение физиков, не отягощенные старыми парадигмами (ох и ненавижу же я это философское слово ) смогли развивать эти теории. Так и появилась, например, Стандартная модель, за которую дали Нобелевскую премию.
Еще раз повторюсь - времена сейчас такие. То что можно было сделать с помощью простого аппарата, сделано. Сейчас идут раскопки в глубину. А это требует много сил. Кто не хочет копать - не нужно. Ведь никто не заставляет. Есть и другие задачи. Не единой струной физика жива
Основная и главная задача - построить единую теорию - то, чего так и не смог сделать Эйнштейн, но уж очень хотел . Теория струн - это продолжение его работы. Ведь и основа та же - теория Калуцы-Клейна
И последнее: если действительно есть такие люди, которые занимаются струнной тематикой только потому, что больше им занятся нечем, то мне их очень и очень жаль Зачем же себя насиловать нелюбимым делом? Лучше пусть такие люди идут в бизнес - толку от них больше будет.

L2JVIDOCQ

LHC ничего не принесет -просто даст новые ограничения на праметры из за которых мы не это не наблюдаем

А как же Хиггс?

slsf

Замечательно, что тред стал приобретать очертания близкие к реальному положению вещей
Извиняюсь, если кто-то воспринял мои слова как "наезд" , это, всего лишь, мое личное мнение.
Стоит подчеркнуть, что в 20м веке роль математики сильно завысили, именно, бездумным ее применением.
Математика, ровно как и теоретическая физика - это не формулы на 20 страниц, математика это красивые идеи и интересные прозрения в суть вещей.
Потому слова о том что математика, особенно в понимании нашего коллеги М.Вербицкого, необходима для познания физики, на мой взгляд, абсолютно неверны. Беда современных физиков теоретиков в том, что они совершенно не знают какая она - физическая реальность, и как люди ее изучают (изучали в моем понимании они и физиками называться не должны.
И очень печально когда знакомство с теорфизикой начинается с книги уважаемого физика Джо Полчински.
Настоящий физик теоретик должнен В ПЕРВУЮ очередь понять как продемонстрировать, доказать, что, к примеру, другие размерности существуют... а до тех пор пока он этого не сделал, он философ из продвинутой матшколы.
Верно было подмечено, что для физики мат строгость совершенно не нужна.
Ps: на мой взгляд, уже достаточно написали, чтоб человек со стороны смог сделать свой, пусть и основанный лишь на мнениях отдельных личностей, вывод касаемо этой теории.

L2JVIDOCQ

печально когда знакомство с теорфизикой начинается с книги уважаемого физика Джо Полчински.

Верно, нужно начинать с Боголюбова-Ширкова
А по сабжу - с книги Грина, Шварца, Виттена. Теория суперструн. Там гораздо больше физики, чем у Польчинского.
Однако, книга Польчинского хорошо отражает мат. аппарат современного состояния теории струн.
Настоящий физик теоретик должнен В ПЕРВУЮ очередь понять как продемонстрировать, доказать, что, к примеру, другие размерности существуют... а до тех пор пока он этого не сделал, он философ из продвинутой матшколы.

Демонстрация других измерений - это очень сложный вопрос. Можно только математически доказать, а далее объяснить результат с физической точки зрения. Но, скажем, провести эксперимент, доказывающий, что другие измерения существуют - это не сделано пока. Если и будет сделано, то только косвенным путем. Ведь как можно обнаружить другое измерение, не смотря не только на то, что его период порядка 10^{-33} см., но и на то, что мы не можем его почуствовать. Ведь не может двумерный таракан на сфере или на бесконечной двумерной плоскости почуствовать, что на него сверху глядят.
Верно было подмечено, что для физики мат строгость совершенно не нужна.

Правильно, чаще так и поступают. Но когда задействован аппарат дифференциальной геометрии и топологии, волей-не волей приходиться делать все строго и доказывать каждое утверждение. Тут одним физическим понимаем мира не отделаешься...

fatality

Правильно, чаще так и поступают. Но когда задействован аппарат дифференциальной геометрии и топологии, волей-не волей приходиться делать все строго и доказывать каждое утверждение. Тут одним физическим понимаем мира не отделаешься...
некоторые струнисты-физики не берут на себя такой труд (непонятно, чем они вообще занимаются в таком случае). один знакомый Alessio , тополог, рассказывал продвинутую топологию ребятам-стунистам из ИТЭФа - в конце концов забил, тк у него сложилось впечатление, что не понимают ничего, но словарь им нравится

8686087

Теория струн, как область на стыке математики и физики, соединила все недостатки этих наук и не вобрала в себя ни одного достоинства.
От математики теория струн взяла абсолютную оторванность от экспериментальных данных: модель струны абсолютно немотивирована. Она сначала предлагалась для описания взаимодействий адронов, а потом оказалось, что вместо струн надо использовать калибровочную теорию - квантовую хромодинамику. Но ведь усилия людей по написанию статей не должны были пропасть даром... Поэтому постановили, что к адронным взаимодействиям струны действительно не имеют никакого отношения; зато они описывают процессы в квантовой гравитации, на планковских масштаюах, чтобы ни у кого и в мыслях не возникло желания эту теорию струн экспериментально опровергнуть...
От физики у теории струн имеются дополнительные недостатки: абсолютное отсутствие математической строгости. Математики как пишут: "теорема 1", "теорема 2", доказательства теорем. Где в теории струн сформулирована хотя бы одна теорема? Их нет, потому что теорией струн занимались физики. И писали они отнюдь не в математическом стиле...
А говорить о том, что достоверно известно, что на планковских масштабах реализуется именно теория струн - я бы не стал так категорично... Реальность всегда богаче самой крутой фантазии, а теория струн - фантазия довольно примитивная, вряд ли имеет отношение к реальности. Настоящая физика на планковских масштабах наверняка будет куда более красивой... И кто знает, сколько сюрпризов нам готовит природа на долгом пути к энергиям Планка... И останется ли что-то от теории струн после прохождения данного маршрута - неясно...

mtk79

Так в том и дело, что струнные теории предлагают что-то качественно новое, а на старых теориях можно улучшать (по мощности) ускорители раза в два за 5-10 лет, требуя кучу терабаксов каждый, и тот гигантский разрыв порядков до планковских энергий на ускорителях, основанных на старых теориях, все равно не преодолеть.
Соответственно, если появится красивая теория, которая позволит преодолеть Великую пустыню, то заведомо очевидно, что именно она - а не струнно-бранная - будет рассматриваться "как основная и наиболее успешная", которую и нужно будет развивать.

L2JVIDOCQ

Теория струн, как область на стыке математики и физики, соединила все недостатки этих наук и не вобрала в себя ни одного достоинства.

Я смотрю, товарищ Шведов, что Вы любите беспочвенно критиковать не только Профессора Квасникова.

zuzaka

а можно для лохов изложить основные практически полезные результаты теории струн? как уже готовые, так и ожидаемые. На пальцах, я с теорией вообще не знаком.
с критикой Квасникова, конечно, Олег Юрьевич имхо сильно перегибает, но в данном треде он выглядит убедительнее тебя.

fatality

беспочвенно
не беспочвенно, а вполне аргументированно, как мне показалось, когда я читал ее.
оправдывать фактические ошибки в лекциях и книгах и методически не самое грамотное построение курса возрастом и авторитетом низко
наезжать по этому поводу на младших коллег, мешая им менять ситуацию - вообще признак вырождения (Квасников тоже в долгу не остается вроде)
впрочем, сами разберутся

mtk79

Наск. я понимаю, это уход от темы (переход на личности)
2. По-моему (могу ошибаться, я с другой кафедры) И.А.Квасников - доцент
3. Не имею ни малейшего представления о степени конструктивности критики в адрес "Профессора Квасникова" , но ниже этой фразы шло ее разъяснение.
ПС. Не являюсь платным или добровольным адвокатом О.Ю.Шведова

fatality

В том-то и дело, что последние 20 лет физика практически не развивалась, за исключением теории струн и космологии. По крайней мере, я не знаю примеров сильного продвижения других областей физики.
удивительно как мало струнисты знают о достижениях в современной физике.
более близких мне областях - нелинейной динамике и теории конденсированного состояния полно интересных результатов, единственный минус которых - они не претендуют быть единой теорией всего (квантовый эффект Холла, квазикристаллы, физика наноструктур и сверхпроводниковая микроэлектроника, квантовая информация и КК, вся нелинейная оптика и тд и тп).

L2JVIDOCQ

данном треде он выглядит убедительнее тебя.

Я и не пытаюсь убедить кого-то.
Кому хочется понять теорию струн на пальцах, а также что и как у нее состоит в физическом и математическом плане, советую почитать книжку Брайана Грина Элегантная Вселенная. Это очень хорошая научно-популярная книжка (не понимаю, почему ее наши философы причисляют ее к философским книгам )

zuzaka

> Я и не пытаюсь убедить кого-то.
Если ты не хочешь ни получать инфу, ни отдавать, зачем пишешь?
Читать книжку - это несколько часов. К тому же, если она популярная (или, тем более, философская боюсь, полезной мне инфы там не будет, а чтобы разобраться в научной книге, придется заботать слишком много чего другого. Было бы приятнее прочитать краткое резюме на десять строк, а потом решить, стоит ли знакомиться с областью.

L2JVIDOCQ

удивительно как мало струнисты знают о достижениях в современной физике.

Я имел в виду принципиальные достижения.
Про то, что ты написал, это я знаю. Но я бы не сказал, что это то, чем бы запомнился конец ХХ и начало ХХI веков...

L2JVIDOCQ

Если ты не хочешь ни получать инфу, ни отдавать, зачем пишешь?

Выражаю свое недовольство словами других людей
Читать книжку - это несколько часов. К тому же, если она популярная (или, тем более, философская боюсь, полезной мне инфы там не будет, а чтобы разобраться в научной книге, придется заботать слишком много чего другого. Было бы приятнее прочитать краткое резюме на десять строк, а потом решить, стоит ли знакомиться с областью.

Знаешь, лучше все-таки потратить несколько часов почитать книжку. Тем более, она приятно читается. Знакомится с областью тебе ЗНАЧИТЕЛЬНО больше времени понадобится. Я когда стал заниматься струнами у своего научрука Арефьевой, она мне так прямо и сказала, что разберусь я с теорией суперструн только годам к 30. Однако, что-то делать в ней можно уже сейчас на моем нынешнем уровне...

fatality

я бы не сказал, что это то, чем бы запомнился конец ХХ и начало ХХI веков...
а чем же он запомнился физикам, по твоему мнению? неужели открытием преобразований дуальности в СС? кроме вас вообще мало кто знает, что это такое =)

fatality

добавлю
Тут уместно вспомнить СТО и ОТО в 1905 и 1916 годах соответственно. А точнее то, что люди говорили об этом и даже уважаемые ученые. И еще плюс сюда Квантовую механику. Ведь долгое время никто не мог понять матаппарат этих теорий. Только отцы этих теорий и новое поколение физиков, не отягощенные старыми парадигмами (ох и ненавижу же я это философское слово ) смогли развивать эти теории. Так и появилась, например, Стандартная модель, за которую дали Нобелевскую премию.
  

в этих концепциях матаппарат был, собственно, не главное. на их фоне теория суперструн смотрится убого в идейном плане, тут уже писали об этом.
 
Еще раз повторюсь - времена сейчас такие. То что можно было сделать с помощью простого аппарата, сделано. Сейчас идут раскопки в глубину

именно что НЕ в глубину.
 
И последнее: если действительно есть такие люди, которые занимаются струнной тематикой только потому, что больше им занятся нечем, то мне их очень и очень жаль Зачем же себя насиловать нелюбимым делом? Лучше пусть такие люди идут в бизнес - толку от них больше будет.
 

и такое бывает! идут!

yurimedvedev

В том-то и дело, что последние 20 лет физика практически не развивалась, за исключением теории струн и космологии.
Эти направления - физика микромира и космология - на грани познания. Всем остальным, уже принципиально известным, когда неизвестны лишь некоторые детали, уже не так интересно заниматься. Если ставить своей целью объяснение всего-всего, надо заниматься космологией и микромиром. Тем более, что они так тесно друг с другом связаны.

fatality

и, однако, физика микромира не есть теория суперструн. подтвержденные успехи калибровочных теорий никак не связаны с суперструнами.
Оставить комментарий
Имя или ник:
Комментарий: