弦理论论文发表

一些物理学家认为弦理论的问题在于它产生了太多的宇宙。它预测的不是一个而是大约10500个时空版本，每个版本都有自己的物理定律。但是有这么多的宇宙摆在桌面上，这个理论怎么能解释为什么我们的宇宙具有它所具有的特征呢？”

，现在一些理论家认为这些宇宙中的大部分，如果不是全部的话，实际上都是被禁止的，至少如果我们希望它们有稳定的暗能量，即加速宇宙膨胀的假定力。对一些人来说，消除这么多可能的宇宙并不是一个缺点，而是弦理论向前迈出的一大步，为做出可测试的预测提供了新的希望。但也有人说，多元宇宙将继续存在，所有这些宇宙提出的问题根本不是问题。

这场辩论在6月底的日本是一个热门话题，弦理论家在那里召开了2018弦会议瑞典乌普萨拉大学（Uppsala University）的物理学家乌尔夫•丹尼尔森（Ulf Danielsson）表示：“这确实是一个新事物，并在该领域引发了一场争论。”。对话的中心是上个月在预印本服务器arXiv上发表的一对论文，这些论文的目标是所谓的弦论“风景”，弦论方程的许多不同解产生了我们自己宇宙的成分，从而产生了许多不可理解的潜在宇宙，包括暗能量。但是，迄今为止发现的绝大多数解决方案在数学上是不一致的，论文争辩说，不把它们放在风景中，而是在那些不能真正存在的宇宙中所谓的“沼泽”中。多年来，科学家们已经知道许多解决方案必须落入这片沼泽地，但大多数或所有景观解决方案都可能存在的想法将发生重大变化。事实上，理论上可能无法找到包含稳定暗能量的弦理论的有效解，Cumrun Vafa说，领导这两篇论文的哈佛大学物理学家。

弦理论中，试图通过增加时空的额外维度，并将粒子看作是微小的振动环，在单一的“万物理论”下描述整个宇宙。许多弦理论学家认为，这仍然是追求爱因斯坦将广义相对论与相互冲突的量子力学微观世界结合起来的梦想的最有希望的方向。然而，弦理论不仅预言了一个宇宙，而且预言了许多宇宙，这一概念使一些物理学家望而却步。”普林斯顿大学（Princeton University）物理学家保罗斯坦哈特（Paul Steinhardt）在最近的一篇论文中表示：“如果这真是一幅风景画，在我看来，这是理论的死亡，因为它失去了所有的预测价值。”对斯坦哈特和其他人来说，新发现的暗能量问题为弦理论提供了一条出路丹尼尔松说：“这张有着巨大多元宇宙的图片在数学上可能是错误的。”自相矛盾的是，这使得事情更有趣，因为这意味着弦理论比我们想象的更具预测性。“KDSPE”“KDSPs”一些弦论理论家，如芝加哥大学的Savdeep Sethi欢迎现在正在发生的重新评估。“我觉得这很 *** ，”他说我对风景一直持怀疑态度。我真的很高兴看到范式的转变，不再相信我们已经有了一套行之有效的解决方案。”但并不是每个人都相信，景观实际上属于沼泽地，特别是研究团队在2003年建立了最早版本的景观，这是首字母缩写以科学家的姓氏命名。”斯坦福大学的KKLT成员Shamit Kachru说：“我认为做出这些推测并检查可能发生的其他事情是非常健康的，但我不认为有任何理论或实验上的原因来认真对待这种推测。”。伊娃·西尔弗斯坦，斯坦福大学的物理学家，他也帮助建立了早期的景观模型，比如尤伊斯怀疑瓦法和他的同事的论点。”她说：“我认为KKLT使用的原料和它们组合的方式是完全有效的。”。高级研究所的理论家Juan Maldacena说，他仍然支持暗能量稳定的弦论宇宙的观点。

和许多理论家对弦论多元宇宙非常满意确实，如果这幅风景画是正确的，我们所处的宇宙与多元宇宙相比，就像我们在宇宙中的太阳系，”卡克鲁说。他补充说，这是件好事。约翰内斯开普勒最初寻求一个根本原因，为什么地球存在的距离，它从太阳。但现在我们知道，太阳只是银河系数十亿颗恒星中的一颗，每颗恒星都有自己的行星，而地-日距离只是一个随机数，而不是某种深刻的数学原理的结果。同样，如果宇宙是多元宇宙中的万亿之一，那么我们宇宙的特定参数也是随机的。事实上，这些数字似乎被完美地微调以创造出一个可居住的宇宙，这是一种选择效应，人类当然会发现自己身处多元宇宙中一个罕见的角落，在那里他们有可能进化。

如果它是真的弦论就不能容纳稳定的黑暗能量，这可能是怀疑弦理论的原因。但对Vafa来说，这是怀疑暗能量的一个理由，即暗能量最流行的形式，称为宇宙学常数。这一想法起源于1917与爱因斯坦，并在1998被复兴，当时天文学家发现，不仅时空扩张的速度正在加快。宇宙常数将是空间真空中的一种能量形式，它永远不会改变和抵消引力的内向引力。但这并不是宇宙加速的唯一可能解释。另一个选择是“精髓”，一个可以进化的充满时空的领域不管人们能否在弦理论中实现稳定的暗能量，事实证明，暗能量随时间变化的想法在弦理论中更为自然如果是这样的话，那么我们可以通过目前正在进行的天体物理观测来测量暗能量的滑动。

到目前为止，所有的天体物理证据都支持宇宙学常数的观点，但是测量中有一些摇摆的空间。即将进行的实验，如欧洲的欧几里德太空望远镜、美国宇航局的广域红外探测望远镜（WFIRST）和正在智利沙漠建造的西蒙斯天文台，将寻找过去暗能量比现在强或弱的迹象。”有趣的是，我们已经处于一个敏感的水平，开始对（宇宙常数理论）施加压力我们不必等到新技术出现在游戏中。“我们现在在游戏中，”甚至对Vafa的提议持怀疑态度的人也支持考虑宇宙常数的替代方案我实际上同意（暗能量场的变化）是构造加速膨胀的简化方法，”西尔弗斯坦说但我不认为有任何理由在这一点上对暗能量进行观测预测。

的精髓并不是唯一的选择。在Vafa的论文发表之后，Danielsson和他的同事提出了另一种将暗能量拟合到弦理论中的方法。在他们的视野中，我们的宇宙是在更大维度空间中膨胀的气泡的三维表面。”丹尼尔森说：“这个表面的物理性质可以模拟宇宙常数的物理性质。”这是实现暗能量的另一种方法，与我们目前所想的不同。

弦理论的争论最终集中在一个深层次的问题上：物理的意义是什么？一个好的理论应该能够解释我们周围宇宙的特殊特征，还是要求过高？当一个理论与我们认为的宇宙运行方式相冲突，我们是否抛弃了我们认为自己知道的理论或事物？”

弦理论对许多科学家来说是非常有吸引力的，因为它是“美丽的”——它的方程令人满意，它提出的解释也很优雅。但到目前为止，它还没有任何实验证据支持它，更糟糕的是，也没有任何合理的前景来收集这些证据。然而，即使弦理论可能无法容纳我们在周围宇宙中看到的那种暗能量，这也不能阻止一些人。”弦理论是如此丰富和美丽，几乎所有的事情都是如此正确，它教会我们，很难相信错误是在弦理论，而不是在我们，”塞蒂说。但也许追逐美并不是找到正确宇宙理论的好方法。”法兰克福高等研究所的物理学家萨宾·霍森费尔德（Sabine Hossenfelder）在最近出版的一本书《迷失在数学中：美如何将物理引入歧途》（Basic Books，2018）中写道：“数学充满了令人惊奇和美丽的事物，其中大多数并不能描述世界。”，物理学家是一群友好的人，他们的共同目标是理解宇宙。景观创意的创始人之一卡克鲁与景观评论家瓦法（Vafa）合作，担任他的大学顾问，两人至今仍是朋友。”他问我，如果我敢打赌，我的生活（这些景观解决方案）存在，“Kachru说。我的回答是，“我不会赌我的命，但我会赌他的！”

由Lee Billings补充报道。

这篇报道是由美国宇航局天体生物学计划赞助的网络出版物《天体生物学》杂志提供的。

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