- •Ли Смолин Неприятности с физикой: взлет теории струн, упадок науки и что за этим следует
- •Введение
- •Часть I Незавершенная революция
- •1. Пять великих проблем теоретической физики
- •2. Красивый миф
- •3. Мир как геометрия
- •4. Объединение становится наукой
- •5. От объединения к суперобъединению
- •6. Квантовая гравитация: развилка на дороге
- •Часть II. Краткая история теории струн
- •7. Подготовка к революции
- •8. Первая суперструнная революция
- •9. Революция номер два
- •10. Теория всего, чего угодно
- •11. Антропное решение
- •12. Что объясняет теория струн
- •Часть III За пределами теории струн
- •13. Сюрпризы реального мира
- •14. Равняясь на Эйнштейна
- •15. Физика после теории струн
- •Часть IV Обучаясь на опыте
- •16. Как вы боретесь с социологией?
- •17. Что есть наука?
- •18. Пророки и ремесленники
- •19. Как на самом деле работает наука
- •20. Что мы можем сделать для науки
- •Комментарии и ссылки
- •Введение
- •1. Пять великих проблем теоретической физики
- •2. Красивый миф
- •3. Мир как геометрия
- •4. Объединение становится наукой
- •5. От объединения к суперобъединению
- •6. Квантовая гравитация: развилка на дороге
- •7. Подготовка к революции
- •8. Первая суперструнная революция
- •9. Революция номер два
- •10. Теория всего, чего угодно
- •11. Антропное решение
- •12. Что объясняет теория струн
- •13. Сюрпризы реального мира
- •14. Равняясь на Эйнштейна
- •15. Физика после теории струн
- •16. Как вы боретесь с социологией?
- •17. Что есть наука?
- •18. Пророки и ремесленники
- •19. Как на самом деле работает наука
- •Благодарности
4. Объединение становится наукой
[22] Те читатели, кому интересно узнать больше, могут прочитать о калибровочной симметрии в главе 4 моей книги 1997 года The Life of the Cosmos <Жизнь космоса> (NewYork: Oxford University Press).
[23] Хотя нам это не понадобится, некоторые читатели могут пожелать узнать больше о том, как работает калибровочный принцип. Вот ключевая идея: обычно ориентации, которые определяют симметрию, применяются к системе в целом. Чтобы показать, что объект симметричен относительно вращения, вы одновременно поворачиваете весь объект. Вы не можете вращать только часть мяча. Но есть специальные случаи, в которых симметрия работает, даже если вы применяете ее к части системы. Такие симметрии называются локальными симметриями. Это кажется противоречащим интуиции; как это может работать? Оказывается – и это та вещь, которую тяжело объяснить без математики, – что она работает, если разные части системы действуют на другие с помощью определенных сил. Это и есть калибровочные силы.*
* Неплохое изложение сути калибровочного принципа можно, например, посмотреть здесь: http://nuclphys.sinp.msu.ru/zgauge/index.html – (прим. перев.)
[24] Еще раз, история более сложна, чем мое обобщение. Теории Янга-Миллса на самом деле были открыты в контексте единых теорий с дополнительными измерениями в 1920х, но оказались забытыми, что привело к их повторному открытию Чен Нинь Янгом, Робертом Миллсом и другими в 1950х.
[25] Главная тема книги The Life of the Cosmos <Жизнь космоса> заключалась в следствиях из этих изменений.
5. От объединения к суперобъединению
[26] Y. Nomura and B. Tweedie, [http://arxiv.org/abs/hep-ph/0504246].
[27] P. Frampton, e-mail (использовано с разрешения автора).
6. Квантовая гравитация: развилка на дороге
[28] Эйнштейн, "Approximate Integration of the Field Equations of Gravitation," <Приблизительное интегрирование полевых уравнений гравитации>, Sitzungberichte der Preussische Akademie der Wissenschaften (Berlin, 1916), <Сообщение о заседании Прусской Академии наук (Берлин, 1916)>, стр. 688-96. По поводу ранней истории квантовой гравитации см. John Stachel, введение и комментарии к части V Conceptual Foundations of Quantum Field Theory, <Концептуальные основы квантовой теории поля>, ed. Tian Yu Cao (Cambridge, U.K.: Cambridge University Press, 1999).
[29] W. Heisenberg and W. Pauli, "Zur Quantendynamik der Wellenfelder," <К квантовой динамике волновых полей>, Zeit. fur Physik, 56: 1-61 (1929), стр.3.
[30] М.П. Бронштейн, «Квантование гравитационных волн», Журн. Эксп. и Теор. Физ.. 6 (1936), стр.195. Для большей информации о М. Бронштейне см. Stachel в Conceptual Foundations <Концептуальных основах>, а также Г. Горелик, «Матвей Бронштейн и квантовая гравитация: 70ти летняя годовщина нерешенной проблемы», Успехи Физических Наук, 48: 10 (2005).
[31] Richard P. Feynman, What Do You Care What Other People Think? <Что вас заботит в мыслях других людей?> (New York: W.W. Norton, 1988), стр. 91.
[32] Фактически, это общее свойство систем, связанных друг с другом гравитацией, таких как звезды и галактики. Все это системы, которые охлаждаются, когда к ним подводится энергия. Это фундаментальное отличие между системами с гравитацией и без нее оказалось большим камнем преткновения для многих попыток по объединению физики.