Why an Old Theory of Everything Is Gaining New Life
Сабина Хоссенфельдер написала с этим названием заметку в Магазин Квантов. Она пишет, что физики десятилетиями бесплодно бились, чтобы создать квантовую теорию гравитации, и сейчас новое внимание привлёк к себе один старый подход, называемый райским благополучием (asymptotic safety, by S. Weinberg).
От себя замечу, что гравитацию квантуют с тех пор, как появилась квантовая механика, и особенность гравитации в данном контексте сотоит в том, что никаких квантовых эффектов гравитация ни тогда, ни сейчас не проявляет, а квантуют ее ради собственной славы. Понимают гравитацию в науке главным образом как Общую Теорию Относительности Эйнштейна (ОТО), триумф которой для слабых полей немедленно восприняли как правильность ОТО везде и всегда, то есть, и для произвольно сильных полей тоже.
ОТО сама по себе очень классическая теория, очень детерминистическая, где сила притяжения заменяется "геометрией пространства-времени". Она очень макроскопическая или, говоря квантовоэлектродинамическим языком, очень инклюзивная. То есть, она уже включает в себя всевозможные кванты ввиде некоей суммы или ввиде некоего среднего, доступного нам в наблюдениях, ибо так мы и наблюдаем небесные тела и светила, которые потом и «математизируем» в геометрические понятия. Как и любая другая классическая макроскопическая теория, она имеет нефизические решения - черные дыры, например, но их принимают за данность ввиду "повсеместной правильности" ОТО. А при квантовании мы добавляем еще ультрафиолетовые и инфракрасные бесконечности (ну, помните, наше глупое самодействие в электродинамике и наше неумение записать взаимодействие как надо), которые перенормировками в ОТО не удается устранить. Ну не получается устранить, ну и ладно, ведь это же не противоречие с экспериментом в конце концов! Но ученые люди хотят славы и вообще хотят жить, вот и выдают на гора разнообразные идеи как проквантовать гравитацию и не заполучить бесконечности. И если бы получилось, то получилась бы Теория Всего - Theory of Everything или ТОЕ. А? Каково? Круто!
Но не получается. Во-первых, приходится уходить от единственной и неповторимой ОТО к другим конструкциям, коих можно придумать великое множество, и тогда какую из них оставить как единственно правильную? Ведь все они приближенные, как и сама ОТО, а так хочется единственности и определенности. Во вторых, и это главное, ну нет никаких экспериментов, указывающих на квантованность гравитации, или, как умно пишет Сабина, на квантовые свойства пространства-времени. А, значит, и проверить райские теории на соответствие квантовым экспериментам не суждено, ну никак. Казалось бы, это самый отрезвляющий аргумент в пользу отказа от дешевых попыток придумать ТОЕ, но нет, ТОЕ придумывают и придумывать будут, и на это выделяются деньги.
Каждая конкретная райская теория гравитации, прилепленная к Стандартной Модели, есть ТОЕ, и там можно установить чего-то такое (ограничения) при очень высоких энергиях, чтобы косвенно проверить саму райскую теорию, и эти гипотетические ограничения, например, на разницу масс пары кварков, выдают за надежду "проверить квантовые свойства пространства-времени в данной ТОЕ". Но мало того, что экспериментально разница массы кварков еще не определена и сильно зависит от варианта теории сильных взаимодействий, но и сама идея того, что мы уже знаем всё и осталось лишь написать ТОЕ, в корне порочна. Не знаем мы всего и не будем знать. Например, кванты одного резонатора отличаются от квантов другого резонатора, но разве это понимание заложено в Стандартной Модели? Нет. Или предсказания ОТО начет Вселенной, - нет там никакого согласия без введения дополнительных темных масс и энергий.
Наконец, Сабине следовало бы почитать учебник квантовой механики, написанный самим С. Вайнбергом, где он признается, что он не понимает квантовую механику и что ему хотелось бы что-то более понятное, более детерминистическое. Это непонимание является всеобщим и проистекает из слишком натянутых абстракций, придумываемых физиками-теоретиками для упрощения своей жизни. Физику они воспринимают как математику и забывают о важнейших неравенствах, указывающих на приближенный, ограниченный и, значит, неоднозначный характер математических законов теоретической физики. Увы, это так, и самые яркие физики-теоретики гоняются за тем, чего не бывает по причине незнания ими основ самой физики, а богатые люди и государства их финансируют.
В связи с чем у меня просьба к Юрию нашему Мильнеру: Юрий, ну дай же и мне денег на мои научные исследования. Тогда глядишь, и я сделаю брейксру!
От себя замечу, что гравитацию квантуют с тех пор, как появилась квантовая механика, и особенность гравитации в данном контексте сотоит в том, что никаких квантовых эффектов гравитация ни тогда, ни сейчас не проявляет, а квантуют ее ради собственной славы. Понимают гравитацию в науке главным образом как Общую Теорию Относительности Эйнштейна (ОТО), триумф которой для слабых полей немедленно восприняли как правильность ОТО везде и всегда, то есть, и для произвольно сильных полей тоже.
ОТО сама по себе очень классическая теория, очень детерминистическая, где сила притяжения заменяется "геометрией пространства-времени". Она очень макроскопическая или, говоря квантовоэлектродинамическим языком, очень инклюзивная. То есть, она уже включает в себя всевозможные кванты ввиде некоей суммы или ввиде некоего среднего, доступного нам в наблюдениях, ибо так мы и наблюдаем небесные тела и светила, которые потом и «математизируем» в геометрические понятия. Как и любая другая классическая макроскопическая теория, она имеет нефизические решения - черные дыры, например, но их принимают за данность ввиду "повсеместной правильности" ОТО. А при квантовании мы добавляем еще ультрафиолетовые и инфракрасные бесконечности (ну, помните, наше глупое самодействие в электродинамике и наше неумение записать взаимодействие как надо), которые перенормировками в ОТО не удается устранить. Ну не получается устранить, ну и ладно, ведь это же не противоречие с экспериментом в конце концов! Но ученые люди хотят славы и вообще хотят жить, вот и выдают на гора разнообразные идеи как проквантовать гравитацию и не заполучить бесконечности. И если бы получилось, то получилась бы Теория Всего - Theory of Everything или ТОЕ. А? Каково? Круто!
Но не получается. Во-первых, приходится уходить от единственной и неповторимой ОТО к другим конструкциям, коих можно придумать великое множество, и тогда какую из них оставить как единственно правильную? Ведь все они приближенные, как и сама ОТО, а так хочется единственности и определенности. Во вторых, и это главное, ну нет никаких экспериментов, указывающих на квантованность гравитации, или, как умно пишет Сабина, на квантовые свойства пространства-времени. А, значит, и проверить райские теории на соответствие квантовым экспериментам не суждено, ну никак. Казалось бы, это самый отрезвляющий аргумент в пользу отказа от дешевых попыток придумать ТОЕ, но нет, ТОЕ придумывают и придумывать будут, и на это выделяются деньги.
Каждая конкретная райская теория гравитации, прилепленная к Стандартной Модели, есть ТОЕ, и там можно установить чего-то такое (ограничения) при очень высоких энергиях, чтобы косвенно проверить саму райскую теорию, и эти гипотетические ограничения, например, на разницу масс пары кварков, выдают за надежду "проверить квантовые свойства пространства-времени в данной ТОЕ". Но мало того, что экспериментально разница массы кварков еще не определена и сильно зависит от варианта теории сильных взаимодействий, но и сама идея того, что мы уже знаем всё и осталось лишь написать ТОЕ, в корне порочна. Не знаем мы всего и не будем знать. Например, кванты одного резонатора отличаются от квантов другого резонатора, но разве это понимание заложено в Стандартной Модели? Нет. Или предсказания ОТО начет Вселенной, - нет там никакого согласия без введения дополнительных темных масс и энергий.
Наконец, Сабине следовало бы почитать учебник квантовой механики, написанный самим С. Вайнбергом, где он признается, что он не понимает квантовую механику и что ему хотелось бы что-то более понятное, более детерминистическое. Это непонимание является всеобщим и проистекает из слишком натянутых абстракций, придумываемых физиками-теоретиками для упрощения своей жизни. Физику они воспринимают как математику и забывают о важнейших неравенствах, указывающих на приближенный, ограниченный и, значит, неоднозначный характер математических законов теоретической физики. Увы, это так, и самые яркие физики-теоретики гоняются за тем, чего не бывает по причине незнания ими основ самой физики, а богатые люди и государства их финансируют.
В связи с чем у меня просьба к Юрию нашему Мильнеру: Юрий, ну дай же и мне денег на мои научные исследования. Тогда глядишь, и я сделаю брейксру!