끈 이론 풍경

String theory landscape

끈 이론의 풍경 또는 진공의 풍경 [1]이론에서 가능거짓 공기의 수집을 가리키며, 콤팩트화를 지배하는 매개 변수 선택의 집합적인 "경관"으로 구성됩니다.

풍경이라는 용어는 진화생물학에서 [2]피트니스 풍경이라는 개념에서 유래했다.그것은 리 스몰린의 저서 우주의 삶(1997년)에서 우주론에 처음 적용되었고, 레오나드 [3]서스킨드에 의해 끈 이론의 맥락에서 처음 사용되었다.

컴팩트한 칼라비-야우다양체

끈이론에서는 플럭스 진공의 수는 일반적으로 10[4]으로 생각되지만, 000({10,000[5]}}) 이 될 수 있습니다.많은 가능성은 칼라비의 선택에서 비롯된다.F 이론에서 발견되는 다양한 호몰로지 사이클에 걸쳐 일반화 자속의 Yau 다양체 및 선택.

만약 진공 공간에 구조가 없다면, 충분히 작은 우주 상수를 가진 것을 찾는 문제는 NP[6]완성됩니다.이것은 서브셋 합계 문제의 버전입니다.

현재 KKLT 메커니즘으로 알려진 끈 이론 진공 안정화 메커니즘은 2003년 샤밋 카흐루, 레나타 칼로시, 안드레이 린데, 산디프 트리베디[7]의해 제안되었습니다.

인위적 원리에 의한 미세 조정

우주 상수힉스 입자의 질량과 같은 상수의 미세 조정은 보통 그들의 특정한 값을 무작위로 취하는 것이 아니라 정확한 물리적 이유로 일어난다고 가정합니다.즉, 이러한 값은 기본 물리적 법칙과 고유하게 일치해야 합니다.

이론적으로 허용되는 구성의 수는 그렇지 않고 물리적으로 많은 다른 vacua가 [8]실현된다는 것을 시사하는 계기가[according to whom?] 되었습니다.인류학적 원칙은 기본 상수가 생명에 필요하기 때문에(따라서 상수를 측정하기 위해 지능적인 관찰자) 그들이 가진 값을 가질 수 있다고 제안한다.따라서 인공적인 풍경은 지적 생명체를 지탱하는 데 적합한 풍경의 부분들을 모아놓은 것을 말한다.

구체적인 물리 이론에서 이 아이디어를 구현하기 위해서는 기본적인 물리 파라미터가 다른 값을 취할 수 있는 다중우주를 가정할 필요가[why?] 있다.이것은 영원한 인플레이션의 맥락에서 실현되었다.

와인버그 모형

1987년, 스티븐 와인버그는 우주 [9]상수가 훨씬 더 큰 우주에서 생명체가 발생하는 것은 불가능하기 때문에 우주 상수의 관측치는 매우 작다고 제안했다.

와인버그는 확률론적 논거를 바탕으로 우주 상수의 크기를 예측하려고 시도했다.입자물리학 [10]모형에도 비슷한 논리를 적용하려는 다른 시도들이[which?] 있었다.

그러한 시도는 베이지안 확률의 일반적인 개념에 기초한다; 분포에서 하나의 표본을 추출하는 것만이 가능한 상황에서 확률을 해석하는 것은 빈도론적인 확률에서는 문제가 있지만 반복 사건의 빈도로 정의되지 않은 베이지안 확률에서는 문제가 되지 않는다.

이러한 프레임워크에서 몇 가지 기본 x x\displaystyle P 준수할 P( {\ xdisplaystyle P(x)

r { P _ { \ { 기본 이론에서 x { \ x} n { style \ { 의 사전 확률로, "인류 선택 함수"에서 발생하는 횟수에 의해 결정됩니다.iverse에 x(\ x[citation needed]를 지정합니다.

이러한 확률론적 주장은 풍경에서 가장 논란이 많은 측면이다.이러한 제안에 대한 기술적 비판은 다음과 같이 지적하고 있다.[citation needed][year needed]

  • p r {\ P_ 문자열 이론에서는 완전히 알려지지 않았으며 합리적인 확률론적 방법으로 정의하거나 해석하는 것이 불가능할 수 있습니다.
  • n (\{\mathrm 생명의 기원에 대해 거의 알려져 있지 않기 때문에 완전히 알려져 있지 않습니다.단순화된 기준(은하 수 등)을 관측자 수의 대용치로 사용해야 합니다.게다가 관측할 수 있는 우주와는 근본적으로 다른 매개변수에 대해 계산하는 것은 결코 불가능할 수 있습니다.

간단한 접근법

Tegmark 는 최근 이러한 반론을 고려하고 이들 문제 중 처음 두 가지가 [11]적용되지 않는다고 주장하는 축방향 암흑물질에 대한 단순화된 인류학적 시나리오를 제안했다.

Vilenkin과 협력자들은 주어진 [12]진공 상태에 대한 확률을 정의하는 일관된 방법을 제안했습니다.

사람들이 시도한 많은 단순화된 접근법의[who?] 문제점은 그들이 (가정에 따라) 크기 10-1000배 정도로 너무 큰 우주 상수를 "예측"하고, 따라서 우주 가속도가 [13][14][15]관측되는 것보다 훨씬 더 빨라야 한다는 것이다.

해석

많은 수의 전이성 [citation needed]진공에 이의를 제기하는 사람은 거의 없다.그러나 인류 풍경의 존재, 의미, 과학적 관련성은 여전히 [further explanation needed]논란의 여지가 있다.

우주 상수 문제

안드레이 린드, 마틴 리스 경, 레너드 서스킨드는 우주 상수 [citation needed]문제에 대한 해결책으로 그것을 옹호한다.

경관에 의한 약척도 초대칭성

스트링스케이프 아이디어는 약한 규모의 초대칭과 소계층 문제에 적용될 수 있다.낮은 에너지 유효 필드 이론으로 MSSM(최소 초대칭 표준 모델)을 포함하는 문자열 진공의 경우, SUSY 차단 필드의 모든 값은 풍경에서 동일하게 발생할 것으로 예상된다.이에 따라 더글러스 등은 SUSY 스케일을 P p r r ~ F + D- (\ m_의 멱함수 법칙으로 분배할 것을 제안했다[16]. n { 구분 필드 수(복소수 분포), n { D 구분 필드 수(실수 분포)입니다.다음으로 도출된 약한 척도가 측정값의 몇 가지 요소(불안해지는 것을 알고 있는 생명에 필요한 최소 핵) 내에 있어야 한다는 ABDS(Agrawal, Bar, Donoghue, Seckel) 인류학적 요건을[17] 부과할 수 있다(원자 원리)이러한 효과와 큰 연성 SUSY 파괴 항에 대한 약한 멱함수 법칙을 결합하면 [18]풍경에서 예상되는 힉스 입자와 초입자 질량을 계산할 수 있다.힉스 질량 확률 분포는 약 125GeV에 달하지만 스파티클(빛 힉시노 제외)은 현재 LHC 검색 한계를 훨씬 넘는 경향이 있다.이 접근방식은 끈적끈적한 자연스러움을 적용한 예입니다.

과학적 관련성

David Gross는[citation needed] 이 아이디어가 본질적으로 비과학적이고 검증 불가능하며 시기상조라고 말합니다.끈 이론의 인간적 지형에 대한 유명한 논쟁은 지형의 장점에 대한 스몰린-서스킨드 논쟁이다.

인기 있는 리셉션

우주론의 [19]인류학적 원리에 관한 몇 권의 인기 있는 책이 있다. 개의 물리학 블로그, 루보스 모틀과 피터 보이트의 저자들은 이러한 인간적 [why?][20]원리의 사용에 반대한다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ 전이성 공기의 수는 정확히 알려져 있지 않지만 일반적으로 인용되는 추정치는 약 10입니다500.M. Douglas, "끈/M 이론 vacua의 통계", JHEP 0305, 46(2003)을 참조하십시오.arXiv:hep-th/0303194; S.아석이랑 M.Douglas, "계수 플럭스 vacua", JHEP 0401, 060(2004).
  2. ^ Baggott, Jim (2018). Quantum Space Loop Quantum Gravity and the Search for the Structure of Space, Time, and the Universe. Oxford University Press. p. 288. ISBN 978-0-19-253681-5.
  3. ^ L. Smolin, "우주는 진화했는가?", 고전양자 중력 9, 173–191(1992)L. Smolin, 우주의 삶 (Oxford, 1997)
  4. ^ Read, James; Le Bihan, Baptiste (2021). "The landscape and the multiverse: What's the problem?". Synthese. 199 (3–4): 7749–7771. doi:10.1007/s11229-021-03137-0. S2CID 234815857.
  5. ^ Taylor, Washington; Wang, Yi-Nan (2015). "The F-theory geometry with most flux vacua". Journal of High Energy Physics. 2015 (12): 164. arXiv:1511.03209. Bibcode:2015JHEP...12..164T. doi:10.1007/JHEP12(2015)164. S2CID 41149049.
  6. ^ Frederik Denef; Douglas, Michael R. (2007). "Computational complexity of the landscape". Annals of Physics. 322 (5): 1096–1142. arXiv:hep-th/0602072. Bibcode:2007AnPhy.322.1096D. doi:10.1016/j.aop.2006.07.013. S2CID 281586.
  7. ^ Kachru, Shamit; Kallosh, Renata; Linde, Andrei; Trivedi, Sandip P. (2003). "de Sitter Vacua in String Theory". Physical Review D. 68 (4): 046005. arXiv:hep-th/0301240. Bibcode:2003PhRvD..68d6005K. doi:10.1103/PhysRevD.68.046005. S2CID 119482182.
  8. ^ L. Suskind, "끈 이론의 인간적 풍경", arXiv:hep-th/0302219.
  9. ^ S. 와인버그, "우주 상수에 결합된 인류", 물리. 목사 59, 2607(1987년)
  10. ^ S. M. Carroll, "우리의 우주는 자연인가?"(2005) arXiv:hep-th/0512148은 2004/5의 프리프린트에서 많은 제안서를 리뷰합니다.
  11. ^ M. Tegmark, A.아기레, M. 리스, F.Wilczek, "무차원 상수, 우주론 및 기타 암흑 물질", arXiv:astro-ph/0511774.F. Wilczek, "계몽, 지식, 무지, 유혹", arXiv:hep-ph/0512187.[1]의 설명도 참조해 주세요.
  12. ^ 예를 들어,
  13. ^ Abraham Loeb (2006). "An observational test for the anthropic origin of the cosmological constant". Journal of Cosmology and Astroparticle Physics. 0605 (5): 009. arXiv:astro-ph/0604242. Bibcode:2006JCAP...05..009L. doi:10.1088/1475-7516/2006/05/009. S2CID 39340203.
  14. ^ Jaume Garriga & Alexander Vilenkin (2006). "Anthropic prediction for Lambda and the Q catastrophe". Prog. Theor. Phys. Suppl. 163: 245–57. arXiv:hep-th/0508005. Bibcode:2006PThPS.163..245G. doi:10.1143/PTPS.163.245. S2CID 118936307.
  15. ^ Delia Schwartz-Perlov & Alexander Vilenkin (2006). "Probabilities in the Bousso-Polchinski multiverse". Journal of Cosmology and Astroparticle Physics. 0606 (6): 010. arXiv:hep-th/0601162. Bibcode:2006JCAP...06..010S. doi:10.1088/1475-7516/2006/06/010. S2CID 119337679.
  16. ^ M. R. Douglas, "대칭성 파괴 척도의 통계적 분석", arXiv:hep-th/0405279.
  17. ^ V. 아그라왈, S. M. Bar, J. F.Donoghue와 D.Seckel, "복수 영역 이론과 전약 대칭 파괴의 규모에서의 인간적 고려", 물리. 개정판 80, 1822(1998).arXiv:hep-ph/9801253
  18. ^ H. Baer, V. Barger, H. Serce 및 K.신하, "경관으로부터의 고강도 및 초입자 질량 예측", JHEP 03, 002(2018), arXiv:1712.01399.
  19. ^ L. 서스킨드, 우주 풍경: 이론과 지적 디자인의 환상 (Little, Brown, 2005).M. J. Rees, 단 6개의 숫자: 우주를 형성하는 깊은 힘 (Basic Books, 2001).R. Bouso와 J. Polchinski, "끈 이론 풍경", Sci. Am. 291, 60~69 (2004)
  20. ^ Motl의 블로그는 인간적인 원리를 비판하고 Woit의 블로그는 인간적인 현악기 풍경을 자주 공격한다.

외부 링크