¿Por qué el modelo estándar pierde predictibilidad si tiene un vacío inestable?

En teoría de cuerdas en pocas palabras de Elias Kiritsis,

El modelo estándar es inestable a medida que aumentamos la energía (problema de jerarquía de las escalas de masa) y la teoría pierde predictibilidad a medida que uno comienza a alejarse de las energías actuales del acelerador y se acerca a la escala de Planck.

¿Cómo se relaciona la predictividad con la inestabilidad del vacío de Higgs? ¿Se trata de predicciones QFT hechas perturbativamente, de modo que no podemos describir partículas en medio de la transición? ¿O algo mas?

En cualquier caso mi pregunta era confusa: solo pregunta por qué tenemos problemas de predictividad cuando tenemos un modelo inestable.

Las teorías son intentos de describir la realidad dentro de sus límites de aplicabilidad. Cualquier teoría llevada al extremo acaba por desmoronarse. Nuestro universo no vive en el "falso vacío" y no está a punto de saltar al "verdadero vacío". Estos conceptos son solo abstracciones hechas por científicos en un intento de describir lo que no saben. Para llegar a la escala de Plank necesitas convertir 2000 galaxias del cúmulo de Virgo a la energía de un protón. Nadie se está moviendo o se moverá "más cerca de la escala de Plank" nunca. No necesitas preocuparte por ello. No es falsificable, por lo que no se puede probar científicamente.
@safesphere: el falso vacío es un concepto bien definido y legítimo, que puede aplicarse o no a la realidad. Si vivimos en un falso vacío, presumiblemente el tiempo de descomposición es enorme, o el universo ya habría hecho la transición. No puede probarlo directamente, pero aún puede razonar sobre si está implícito o no en una teoría física determinada. Con suerte, la pregunta recibirá una respuesta técnicamente informada.
Ah, y por cierto, los modelos inflacionarios implican la transición desde un falso vacío, por lo que en ese caso, las consecuencias del supuesto falso vacío son totalmente comprobables.
@MitchellPorter ¡Gracias por saltar para defender el falso vacío! Y también por introducir los "modelos inflacionarios", otro gran ejemplo del enorme éxito en el que se ha convertido la ciencia moderna.
¿Kiritsis está hablando de la descomposición del vacío? Parece que está hablando de llevar el corte de SM a energías más altas.
@MitchellPorter Sí, por alguna razón no he pensado en eso. Tal vez solo está hablando de un problema de ajuste fino contratérmino. Creo que cuando decimos que el modelo estándar es inestable, queremos decir que el vacío es inestable o que tenemos problemas de ajuste. Supongo que estos problemas parecen distintos, aunque todos parecen estar relacionados entre sí al final, ya que de alguna manera se relacionan con el problema de la jerarquía de todos modos. Pero supongo que tu lectura es más natural.

Respuestas (1)

Cuando tienes un equilibrio inestable, incluso en mecánica clásica, estas predicciones pueden ser aleatorias. ¿De qué manera caerá esta roca en un pequeño terremoto?

inestable

El ángulo no se puede predecir porque depende de muchos factores, desde la dirección del terremoto hasta la fuerza localizada de las fuerzas de fricción que mantienen la roca en un equilibrio inestable.

es solo preguntar por qué tenemos problemas de predictividad cuando tenemos un modelo inestable.

En el caso clásico, se necesitan demasiadas variables para una predicción segura.

La mecánica cuántica es inherentemente probabilística, y esto significa que los factores que influyen en la estabilidad entrarán con una probabilidad . En el caso simple de cruzar un umbral de energía, como ocurre con el mecanismo de Higgs, existen probabilidades mecánicas cuánticas de cómo se cruza este umbral, que, por construcción de la mecánica cuántica, solo pueden predecir distribuciones de probabilidad. En el caso de un universo, como vivimos en un universo, solo obtenemos un tiro de dados, y los cálculos pueden no dar distribuciones angulares, de masa o de energía predecibles, mecánicamente cuántica.

Oh. Entonces, podemos predecir la probabilidad de cualquier evento utilizando el modelo estándar, olvídese de las deficiencias como los problemas de masa de neutrinos, pero esto no es significativo porque solo podemos tener información limitada sobre nuestro mundo. Entonces, ¿realmente no podemos predecir (la probabilidad de) el destino de nuestro universo, porque otros factores no contabilizados pueden cambiar el resultado significativamente debido a la inestabilidad? Si esto es lo que quiso decir el autor, parece que esta preocupación es más un problema de belleza (realmente queremos tener predicciones estables) que un problema serio de realidad.
No es un problema de belleza, es un problema de realidad fundamental como lo entienden los físicos ahora, la realidad fundamental es mecánica cuántica. En el caso clásico anterior, si tuviera la información de todas las entradas, teóricamente podría calcular el ángulo de caída. En el caso de la mecánica cuántica, el observable específico tendrá una probabilidad para una sola medición, solo las distribuciones de probabilidad son deterministas, las mediciones son una instancia de una distribución de probabilidad.
¿Por qué el modelo estándar pierde predictibilidad si tiene un vacío inestable?
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