Si la teoría de cuerdas es inconsistente con las observaciones, ¿por qué no ha sido rechazada todavía?

No soy un experto en teoría de cuerdas, pero he estado leyendo al respecto. Me ha sorprendido bastante por la forma en que parece ser inconsistente con las observaciones, pero aún no ha sido rechazado. Ejemplos:

Sobre las implicaciones cosmológicas de la cuerda Swampland

Criterio 2: La restricción actual del modo B ϵ < 0.0044 corresponde a | ∇ ϕ V | / V < 0.09 , en tensión con el segundo criterio de Swampland | ∇ ϕ V | / V > C ∼ O ( 1 ) . Las mediciones en un futuro cercano serán lo suficientemente precisas para detectar valores de r al nivel de 0.01 ; la falta de detección requeriría | ∇ ϕ V | / V ≲ 0.035 . Los modelos de meseta, favorecidos por algunos cosmólogos como los restantes más simples que se ajustan a las observaciones actuales, requieren | ∇ ϕ V | / V ≲ 0.02 durante los últimos 60 e-pliegues, que está en mayor tensión con el segundo criterio Swampland.

Esto parece implicar que este segundo criterio de Swampland es inconsistente con las observaciones en al menos un orden de magnitud, posiblemente dos.

Ejemplo #2 :

La fórmula conjeturada, planteada en el artículo del 25 de junio por Vafa, Georges Obied, Hirosi Ooguri y Lev Spodyneiko y explorada más a fondo en un segundo artículo publicado dos días después por Vafa, Obied, Prateek Agrawal y Paul Steinhardt, dice, simplemente, que como el el universo se expande, la densidad de energía en el vacío del espacio vacío debe disminuir más rápido que una determinada tasa. La regla parece ser cierta en todos los modelos simples de universos basados ​​en la teoría de cuerdas. Pero viola dos creencias generalizadas sobre el universo real: considera imposible tanto la imagen aceptada de la expansión actual del universo como el modelo principal de su nacimiento explosivo.

Entonces, la teoría de cuerdas es inconsistente con la inflación, la energía oscura y la teoría del Big Bang. Incluso si uno argumenta que la evidencia observacional detrás de la inflación no es sólida como una roca, seguramente los otros dos deberían estar en terreno muy firme. ¿Por qué aún no se ha rechazado la teoría de cuerdas? O, incluso si la propia teoría de cuerdas no ha sido rechazada, ¿por qué no se han rechazado estas conjeturas problemáticas de los pantanos?

Es extraño para mí cómo los teóricos de cuerdas están aparentemente entusiasmados con los desarrollos (como en el Ejemplo #2 anterior) cuando aparentemente son fatales para la teoría. La única explicación posible que puedo ver es que la teoría de cuerdas no ha sido falsificada, solo ha encontrado dificultades, pero si ese es el caso, entonces me recuerda un poco a la cosmología del estado estacionario frente a la teoría del Big Bang del pasado, y poder apelar a uno de los 10 500 universos posibles en la teoría de cuerdas como la "solución" no parece nada atractivo.

El título dice "inconsistente con las observaciones", pero su segundo ejemplo no se refiere a ninguna observación, solo "creencias", "imágenes aceptadas" y "modelos".
Dado que la teoría de cuerdas actualmente no es una teoría, sino más bien una plataforma para la hipótesis (lo cual es muy bueno, actualmente no hay otro candidato serio para GUT), no se puede refutar directamente. Pero mi predicción es que se desvanecerá en el olvido en los próximos 20 años. O desaparecer rápidamente si alguien encuentra un GUT que funcione.
Descargo de responsabilidad: no soy físico. Pero la forma en que lo entiendo es: sí, QM (¿y la teoría de cuerdas?) Tienen algunos bordes ásperos donde las predicciones no coinciden con las observaciones. Así que sabemos que no está completo . Pero esos desajustes están en, como, solo el 1% de los casos. El 99% de las veces la teoría es acertada. Cada año hay nuevos aspectos que se verifican experimentalmente. Así que no es perfecto , pero hasta que encontremos algo mejor, lo seguiremos usando, teniendo en cuenta las advertencias.
¿Por qué dejar sin trabajo a 1000 físicos y 10 veces más estudiantes?
Dudo que alguien se quede sin trabajo si descubrimos algo mejor que QM/ST. En todo caso, estarán más ocupados que nunca tratando de descubrir aplicaciones útiles del nuevo conocimiento.
@Vilx- Pareces esperanzado de que uno pueda "descubrir algo mejor". La teoría de cuerdas sobrevivirá como un ejercicio matemático, y bastante perspicaz/útil, proporcionando puentes profundos e insospechados entre áreas aparentemente desconectadas de las matemáticas. Como teoría de la física, no tengo tantas esperanzas.
@ZeroTheHero - Sí, supongo que tengo la esperanza de que algún día lleguemos a una Teoría del Todo completa. Hasta el momento no hay indicios de que sea imposible.
La verdadera pregunta está enterrada en lo profundo del texto del OP: "O, incluso si la teoría de cuerdas en sí misma no ha sido rechazada, ¿por qué no se han rechazado estas conjeturas problemáticas de los pantanos?"
@alexarvanitakis si sabe la respuesta a esa pregunta, hágamelo saber :)
@Allure: No quise dar a entender que tengo ningún conocimiento secreto. Solo quería resaltar que no crees automáticamente en swampland u otras conjeturas solo porque eres un teórico de cuerdas.

Respuestas (6)

Seguramente sabes que la teoría de cuerdas tiene millones de vacíos. La mayoría de estos vacíos pueden descartarse inmediatamente, por ejemplo, porque tienen un número incorrecto de dimensiones macroscópicas o por razones similares. Pero entre las posibilidades que quedan, que poseen las posibilidades cualitativas correctas, es extremadamente difícil calcular algo comprobable.

El interés en las "hipótesis de los pantanos" -hipótesis de que ciertas cosas son imposibles en la teoría de cuerdas- es que podrían acelerar drásticamente la comprensión de la teoría y su aplicación a la realidad. Por ejemplo, si un espacio de De Sitter metaestable que dura duraciones cosmológicas es realmente imposible en la teoría de cuerdas, entonces la energía oscura debe explicarse de alguna otra manera, por ejemplo, a través de la quintaesencia. Las hipótesis de las tierras pantanosas también pueden potencialmente tener fuertes implicaciones para los valores permitidos de los parámetros en la teoría del campo efectivo.

Pero la palabra clave es, potencialmente . Ninguna de estas hipótesis ha sido probada. Es un poco como en matemáticas, donde hay varias proposiciones de alto poder (hipótesis de Riemann generalizada, conjetura abc...) que nunca han sido probadas, pero la mayoría de la gente piensa que son verdaderas y han descubierto muchas de las consecuencias adicionales, si son verdad La investigación de las tierras pantanosas todavía tiene este carácter conjetural, y las hipótesis de las tierras pantanosas aún son cuestionadas, por ejemplo, por las personas que construyeron un paisaje de supuesto vacío de Sitter para la teoría de cuerdas en la década de 2000. Esas construcciones tienen algunos ingredientes heurísticos, no del todo rigurosos, que las hipótesis de los pantanos implican que en realidad deben ser defectuosos. Así que hay un debate técnico en curso sobre si son viables o no.

(Las implicaciones de las hipótesis de las tierras pantanosas para la realidad del paisaje de la teoría de cuerdas y el paradigma de la selección antrópica dentro de la inflación eterna, serían otra razón por la que existe un vivo interés. Después de todo, las tierras pantanosas se definen como el espacio de las teorías de campo que son 't en el paisaje.)

Se podría decir que sin el debate sobre las tierras pantanosas, la teoría de cuerdas se quedaría atrapada en las justificaciones antrópicas de las características observadas del mundo o en la lenta mejora técnica en la capacidad de calcular las propiedades de las partículas. El debate sobre los pantanos es una oportunidad para avanzar en un tercer frente.

Creo que esta es una gran respuesta, y creo que reconoces el punto que estoy a punto de señalar en lo que escribes. Pero soy demasiado sarcástico para resistirme a decir que hay mucha más evidencia para la hipótesis generalizada de Riemann y la conjetura abc que para la conjetura de los pantanos.
@Andrew La hipótesis de Riemann y las conjeturas abc tienen como evidencia el hecho de que hasta ahora no se ha mostrado ningún ejemplo que viole la declaración. Exactamente lo mismo es cierto para las conjeturas de los pantanos.
@RamiroHum-Sah También hay formas de evidencia más indirectas: resultados que serían una consecuencia de que RH se probara de forma independiente, etc. Además, la cantidad de verificación numérica de GRH y abc en sí es enorme, mucho más allá de cualquier cosa que hayan sufrido las conjeturas de pantanos ( aunque solo sea porque son mayores)
Las conjeturas de los pantanos también tienen evidencia indirecta proveniente de predicciones reales que asumen su validez (ejemplo: arxiv.org/abs/2008.11729 es una predicción de arxiv.org/abs/1909.10355 ). También hay una fuerte evidencia proveniente de los principios generales esperados de la gravedad cuántica, de hecho, muchos criterios ("sin cargas globales", por ejemplo) provienen completamente de fuera de la teoría de cuerdas y luego se observó que la teoría de cuerdas los respeta a todos.
Pero permítanme enfatizar una idea, las conjeturas físicas (como las de swampland) se prueban y tratan con un nivel de rigor extremadamente diferente al de las conjeturas matemáticas (como las de y abc y las de Riemann).
¿Por qué no utilizar soluciones Anti de Sitter que también pueden describir la cosmología estándar? Véase, por ejemplo, Cosmología del mundo Brane y Cosmología estándar en el límite Anti-de Sitter

Como físico experimental responderé al título. Los ejemplos de inconsistencia en la pregunta tratan con muchas suposiciones sobre modelos y observaciones cosmológicas, y @MitchellPorter responde.

Si la teoría de cuerdas es inconsistente con las observaciones, ¿por qué no ha sido rechazada todavía?

El modelo estándar de física de partículas es una encapsulación de todos los datos acumulados sobre partículas hasta ahora. Una teoría del todo (TOE) , que es el objetivo de la teoría de cuerdas y el santo grial para la mayoría de los teóricos, debería poder incorporar el modelo estándar, ya que son los datos, además de ofrecer una solución para la cuantificación de la gravedad (que es relevante para los modelos cosmológicos).

Las teorías de cuerdas son las únicas propuestas hasta ahora que incorporan el modelo estándar (pueden ajustarse a los datos) y permiten la cuantificación de la gravedad. Esto se hace mediante una asignación de los niveles cuánticos de la cuerda a la S tu ( 3 ) × S tu ( 2 ) × tu ( 1 ) niveles de energía, ya que estos grupos existen en las vibraciones de la cuerda genérica. Eso, más un nivel vibratorio apropiado para representar los gravitones, es lo que mantiene vivo el interés por las teorías de cuerdas y sus extensiones.

Hay miles de versiones posibles de teorías de cuerdas, y los teóricos no han logrado precisar una para que la fenomenología pueda activarse, y ahí es donde estamos ahora en cuanto a que la teoría de cuerdas es la teoría de la física de partículas.

Entonces, las teorías de cuerdas son consistentes con los innumerables datos de la física de partículas.

Ha pasado mucho tiempo desde que pensé en la teoría de cuerdas, pero pensé que el gran problema era que nadie podía probar las predicciones que hace que no hayan sido predichas por teorías más "ortodoxas". ¿Eso ha cambiado?
anna v, en tu opinión, ¿es posible que la gravedad no sea un fenómeno cuántico?
Quiere decir que no emerge de un nivel cuántico, como TOE intenta descubrir. Al estudiar/modelar la naturaleza, todo es posible. Es el uso de la navaja de Occams lo que ha impulsado el descubrimiento de modelos y el atractivo de la belleza en las matemáticas de los modelos. Me sorprendería, implicaría, en mi opinión, que la mecánica cuántica también es emergente, desde un nivel determinista (si se mantiene el principio de belleza)
@JimmyJames como hay miles de posibles teorías de cuerdas, es solo el ajuste estructural, como describí anteriormente, la incorporación del modelo estándar lo que hace que las teorías sean atractivas. Pero a menos que se elija una teoría específica para que la fenomenología pueda funcionar y dar predicciones medibles para nuevas observaciones, nada cambiará.

La aparente "incompatibilidad" de la teoría de cuerdas con la existencia del vacío y la inflación de De Sitter es solo una agudización de la aparente "incompatibilidad" de la teoría cuántica de campos, la gravedad cuántica semiclásica y la holografía con las soluciones cosmológicas y la inflación de De Sitter.

Existe una fuerte tensión entre las cosmologías de De Sitter y la física teórica actual, no solo con la teoría de cuerdas. Permítanme enumerar algunos ejemplos:

  1. Un problema famoso con el espacio de De Sitter es la incompatibilidad semiclásica entre la finitud de la entropía de un parche causal dado en el espacio de De Sitter dada por la fórmula de Hawking-Gibbons y la existencia de operadores hermitianos que realizan los generadores de simetría del grupo de De Sitter en d -dimensiones. Observe cuán sólidos son los argumentos (basados ​​en consideraciones de simetría, unitaridad y holografía sin más insumos físicos) que han planteado el problema y cuán drásticas son las consecuencias.

  2. Inestabilidades infrarrojas . Una vez más, los argumentos que plantean los problemas del infrarrojo se derivan de las expectativas básicas sobre el matrimonio de la mecánica cuántica y la teoría general de la relatividad.

  3. Ausencia de holografía. El espacio de De Sitter no tiene límites. ¿Dónde espera alguien "localizar" el lado "CFT" de la teoría del volumen gravitacional? Es cierto que se han desarrollado heroicos intentos de establecer una correspondencia dS/CFT . La verdad es que no está claro que realmente funcionen y, en cualquier caso, el lado CFT (que vive en la superficie temporal infinita en el futuro remoto) parece mucho más exótico de lo que se espera en términos físicos.

  4. Las transiciones mediadas por Instanton entre diferentes vacíos de De Sitter , nucleación de burbujas, inestabilidades de Coleman de Luccia y otros problemas fundamentales con vacíos del tipo de Bunch-Davies y muchos otros se resumen maravillosamente en "Sobre los límites de la teoría cuántica efectiva de campos: inflación eterna, paisajes". y otras bestias míticas .

  5. La dificultad inherente de tener una teoría de campo térmico siempre interactuando en un espacio compacto sin límite (ausencia de fórmula LSZ y una definición adecuada de elementos de matriz S).

Hay muchos otros problemas. Pero quiero enfatizar fuertemente que la teoría de cuerdas no es el único paradigma que aparentemente conspira contra la existencia cuántica de un vacío de De Sitter. Es casi toda la física teórica , desde la mecánica cuántica hasta la relatividad general, los principios fundamentales (simetrías y unitaridad), las expectativas básicas de la gravedad cuántica (como la holografía y las extensiones de la complementariedad de los agujeros negros) lo que parece estar conspirando contra la existencia de De Sitter. como vacío . Incluso si alguien rechaza la teoría de cuerdas, todos los problemas posteriores siguen ahí.

¿Los argumentos anteriores implican que debemos rechazar la teoría cuántica de campos y nuestras suposiciones básicas sobre la gravedad cuántica? ¡Por supuesto que no! La aparente incompatibilidad de algunos modelos particulares y principios generales de la teoría cuántica de campos y la gravedad cuántica semiclásica frente a nuestras observaciones no puede descartar estas últimas como paradigmas; lo mismo es cierto para la teoría de cuerdas.

Incluso la energía oscura y la inflación se mostrarían incompatibles con el paisaje. Eso no implica que un universo no pueda describirse como un estado "excitado" que podría decaer en una solución de paisaje dentro de la teoría de cuerdas (ver de Sitter Space as a Glauber-Sudarshan State y Four-dimensional de Sitter space is a Glauber-Sudarshan state en la teoría de cuerdas ) exactamente de la misma manera en que puede usar la mecánica cuántica para describir los estados excitados de un sistema (no solo sus estados fundamentales).

Como esta pregunta abre una gran cantidad de discusión, también me gustaría participar. No digo que las respuestas que ya dieron @anna v y @Mitchell Porter no sean respuestas buenas y sólidas, me gustaría agregar algo muy rápidamente.

Incluso si se demuestra que la teoría de cuerdas en su formulación actual es inconsistente con los datos, y eso es un gran problema, ha proporcionado mucha información sobre las teorías de calibre. Esto es importante en sí mismo y ha sido así incluso antes de los años de AdS/CFT; consulte las configuraciones de Hanany-Witten, por ejemplo.

Además, a la luz de AdS/CFT como un ejemplo sólido del principio holográfico, ha proporcionado muchos ejemplos de duales de calibre/gravedad en los que puede probar cómo funciona el principio holográfico en ambos lados e intentar aprender algo más fundamental sobre la gravedad cuántica. .

A través de AdS/CFT también ha arrojado luz sobre teorías de calibre fuertemente acopladas, sistemas de materia condensada, física de plasma anisotrópico, etc.

También hay lecciones que obtuvimos para matemáticas puras debido a la teoría de cuerdas.

Supongo que mi argumento puede expresarse brevemente de la siguiente manera: incluso si resulta ser incorrecto o incompleto, es un gran campo de juego para muchas disciplinas y tal vez tenga que enseñarnos más.

Si bien estoy de acuerdo con esto, no creo que responda la pregunta, que pregunta por qué no ha sido rechazada como teoría de la gravedad cuántica, no por qué la gente no ha dejado de estudiarla.
@user2723984 Hola. Gracias por señalar y déjame explicarte un poco. En la publicación original, se mencionó como una pregunta "por qué la teoría de cuerdas aún no ha sido rechazada" como una pregunta general y no solo como una teoría de la gravedad cuántica. Eso, combinado con el hecho de que ya se habían dado dos excelentes respuestas, me motivó a mencionar la relevancia de las teorías de calibre y las matemáticas puras. Además de eso, también señalé que es la única teoría hasta ahora y hasta donde alcanza mi conocimiento con ejemplos muy concretos del principio holográfico.
@ user2723984 Dado que el principio holográfico es una propiedad de una teoría de la gravedad cuántica, pensé que la relevancia era obvia. Es cierto que tal vez fui un poco demasiado vago en mi respuesta. Si usted o alguien más piensa que debería reescribir y/o reformular algo para que otros miembros puedan beneficiarse, comparta su opinión y hágamelo saber. ¡Gracias por el comentario!

La teoría de cuerdas no hace predicciones claras y definitivas, por lo que no se puede refutar a partir de las observaciones.

La pregunta es realmente una acerca de la filosofía de la ciencia. Y, dependiendo del filósofo científico que sigas, llegarás a diferentes conclusiones sobre el problema de la teoría de cuerdas.

Por ejemplo, Karl Popper, para simplificar mucho un gran argumento, argumentó que la buena ciencia se trata de hacer hipótesis refutables . Es decir, la ciencia que vale la pena hacer consiste en proponer una teoría audaz y claramente contrastable empíricamente que, cuando se realizan experimentos, da un resultado claro pero que, al menos en principio, podría probar que la teoría es falsa.

Imagine sugerir una ley para la fuerza de la gravedad basada en una relación cúbica entre la fuerza y ​​la distancia. Las observaciones simples muestran que esto no explica el movimiento gravitacional observado. Teoría descartada. Nueva teoría: es una ley del cuadrado inverso. Eso parece consistente con la mayoría de las observaciones. Pero luego no logra explicar algunas observaciones sutiles sobre la órbita de Mercurio. Un problema hasta Einstein y una teoría mejor que coincide con las observaciones alcanzables. Repetir hasta el infinito.

Cada teoría tenía una diferenciación clara basada en las observaciones que podía explicar. SI las observaciones fallaban, la teoría era reemplazada por una mejor.

El problema con la teoría de cuerdas es que no es así. En el impulso por explicar la unificación de todas las fuerzas, los teóricos buscaron una idea matemática general que las unificaría a todas en un solo marco. Hubo algunos indicios de las ideas matemáticas de la era de Einstein. Pero lo que surgió no fue un único modelo matemático con predicciones claras, sino una familia de soluciones sintonizables con más respuestas posibles que partículas en el universo (según algunos análisis).

En resumen, no existe una teoría de cuerda única . Hay tantas variaciones de la teoría de cuerdas que muchas de ellas pueden explicar cualquier observación que podamos hacer. Eso realmente no encaja en nada que Popper clasificaría como ciencia.

En respuesta a esto, muchos teóricos de cuerdas han rechazado a Popper a favor de impulsar una definición de teoría científica que valore más la belleza del marco matemático que las predicciones empíricas. Si toma en serio su punto de vista, no tiene sentido intentar probar la teoría de cuerdas a partir de observaciones reales. Lo cual es una suerte ya que, en todos los años de desarrollo de la teoría de cuerdas, no ha surgido ninguna prueba empírica útil de validez en el mundo real de las observaciones.

Algunos físicos han cuestionado la utilidad de la búsqueda de hermosas teorías que no hacen predicciones claras y comprobables. Un buen ejemplo reciente es " Perdidos en las matemáticas: cómo la belleza desvía a la física " de Hossenfelder.

Pero la respuesta a la pregunta es que una familia de teorías que puede explicar cualquier cosa en la realidad no explica nada y no puede ser rechazada por observaciones reales.

Los paisajes de la teoría de cuerdas son como la Biblioteca de Babel ...
@matt_black El punto central del "programa de pantanos" es la idea de que nada de lo que es posible en la teoría cuántica de campos se puede realizar en la gravedad cuántica. Entonces, decir que una familia de teorías (refiriéndose a la teoría de cuerdas) puede explicar cualquier cosa malinterpreta por completo la física detrás del pantano.
Seguramente todo el punto detrás de la 10 500 La afirmación es que el número de teorías de cuerdas diferentes es (en cierto sentido, no lo entiendo) finito. A diferencia de los QFT, como el SM, que tienen parámetros reales ajustables. Cada ST individual es refutable y hay un número finito de ellos.
@ RamiroHum-Sah Puede refutar mi punto fácilmente mostrándome una variante de la teoría de cuerdas que hace predicciones de observación fáciles. Limitar las posibles variantes pero aún tener un número insondablemente grande no es muy útil, excepto para justificar el trabajo adicional en un campo que no ha producido mucha utilidad de observación, si es que ha producido algo, en 4 décadas.
@ jacob1729 El número de posibles vacíos de teoría cuántica de campo consistentes es exactamente infinito (solo tome todas las teorías de Yang-Mills en todas las dimensiones con grupos tu ( norte ) con norte ∈ norte ). Como dices correctamente, se cree que el número de vacíos de la teoría de cuerdas es finito; en este sentido, la teoría de cuerdas es mucho más predictiva que la teoría cuántica de campos.
@matt_black Permítanme explicar cuál es la idea básica que personas como Hossenfelder no pueden entender. Hay una diferencia entre un paradigma y una teoría. Un paradigma / marco como la teoría cuántica de campos es casi completamente incapaz de hacer ninguna predicción a partir de los primeros principios, cómo puede elegir la solución correcta a la teoría de Einstein (paradigma) de la relatividad general que describe nuestro universo, no puede. ¿Significa eso que GR y QM son "filosofía" y "no comprobables en principio"; no, solo significa que se necesita una entrada de observación.
@matt_black El marco es la teoría cuántica de campos, la teoría es el modelo estándar. El marco es la teoría general de la relatividad de Einstein, el paradigma es el modelo LCDM. La teoría de cuerdas es el marco, la pregunta es... ¿qué es la teoría? . Lo mismo es cierto para la teoría de cuerdas (un paradigma). La búsqueda de una teoría particular que pueda coincidir con nuestras observaciones es una búsqueda científica porque la teoría de cuerdas, como paradigma, es mucho más predictiva que la teoría cuántica de campos.
La teoría de cuerdas no es más predictiva, porque puede predecir X pero también no-X, por lo que es irrefutable y, por lo tanto, no es (todavía) una teoría física. Entonces, la teoría de cuerdas es una teoría matemática (altamente flexible), no física, que debe poder compararse con un experimento. @Ramiro Hum-Sah, la distinción que haces entre paradigma/teoría es clara, y Hossenfelder seguramente lo entiende.
@LouisV Su declaración "teoría de cuerdas" puede predecir X y tambien no- X " está completamente equivocado. Todos los criterios de swampland son ejemplos de esto. Por ejemplo, la teoría de cuerdas predice la ausencia de cargas globales en cualquier modelo consistente del mundo, muéstrenme un argumento que pueda demostrar que la teoría de cuerdas puede predecir lo contrario. La teoría de cuerdas es más predictivo que QFT porque su espacio de posibles soluciones es más pequeño, se incluyen todas las soluciones consistentes de QFT y todos sus parámetros se determinan dinámicamente.
@ RamiroHum-Sah "Mucho más predictivo" es un término muy extraño para usar para un paradigma o teoría que, en 40 años, no ha producido pruebas empíricas útiles sobre si alguna de sus ideas es verdadera. Tal vez sea útil en algún sentido matemático abstracto, pero describir el paradigma como una teoría física útil que nos ayuda en el mundo de la ciencia empírica parece una exageración. ¿Dónde está el experimento equivalente al que nos dijo que Einstein tenía razón y Newton estaba equivocado sobre la gravedad?
@matt_black Puede ser un "uso extraño", esa es una opinión; por el contrario, el sentido en que usé la frase es físico, muy preciso y demostrablemente cierto.

Permítanme comenzar diciendo que no soy un teórico de cuerdas, por lo que mi respuesta es tentativa. Estoy en gran parte de acuerdo con @matt_black. Me parece que la teoría de cuerdas es una familia muy poderosa de teorías matemáticas.teorías, no físicas, al menos no por el momento. La introducción de nuevas dimensiones (no observables) y una serie de herramientas matemáticas muy ingeniosas parecen haber llevado al resultado de que se puede derivar casi cualquier ecuación de aspecto físico. Seguramente esto es un tour de force matemático, y es posible que en algún momento lleve a la física, pero me parece que hay que introducir fuertes hipótesis físicas que reduzcan astronómicamente las posibles soluciones. Y parece que por el momento nadie tiene idea de cuáles son estos supuestos físicos. Una cosa que a menudo me llama la atención con la teoría de cuerdas es que algunos defensores afirman que ya es una teoría completa de la gravedad cuántica, mientras que los físicos más modestos, incluso premios Nobel como Gerard 't Hooft, son mucho más cautelosos y dicen que estamos lejos. lejos de una teoría completa de la gravedad cuántica.https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1742-6596/504/1/012003 . ¿Por qué una evaluación tan diferente? Me parece una pregunta importante.

A mi gusto, ST se basa en fundamentos débiles, ya que asume QM. ¿Cómo puede unificar QM y GR, si estos dos están en tensión: la primera es una teoría no local y probabilística, la segunda es una teoría local y determinista (ver aquí: physics.stackexchange.com/questions/587284/… ). Una teoría que quiera unificar QM y GR necesita partir de ecuaciones que permitan derivar tanto las ecuaciones de QM como las de GR como aproximaciones. Visiblemente, eso no es lo que hace ST.
déjame preguntarte: QM es una teoría probabilística no local, y la teoría de Maxwell es local y determinista. ¿Entiendes por qué QED es una unificación físicamente consistente de ellos?
Sí, en cierto sentido QED es una unificación físicamente consistente de QM y el electromagnetismo de Maxwell. Pero entiendo que usas esta analogía para implicar que la teoría de cuerdas es una unificación de QM y GR: pero eso es precisamente lo que 't Hooft negaría. Si lee, por ejemplo, el artículo citado de 'tHooft, puede ver que niega que se haya encontrado una teoría completa de QG. Para decir que una teoría 'unifica' QM y GR, debe ser capaz de derivar las ecuaciones de AMBOS QM y GR como aproximaciones de un conjunto más fundamental de suposiciones/ecuaciones. 'Unificación' en física se usa en este sentido.
Los argumentos de 't Hooft son filosóficos, no son argumentos físicos reales. La verdad es que la teoría de cuerdas solo requiere QM como entrada, GR se deriva demostrablemente del formalismo; te guste o no, eso es un hecho. Los negacionistas son incapaces de producir algo remotamente interesante, por el contrario, si comienzas a leer el libro de texto de Polchinski, eventualmente podrás calcular la dispersión de gravitones y obtener un nuevo y emocionante conocimiento cuántico de la gravedad.
Si la teoría de cuerdas es inconsistente con las observaciones, ¿por qué no ha sido rechazada todavía?
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