Fishers in the snow: "Why-questions" drive physics forward (some hypes by D. Gross, 2007)

_____________________________________________________________________________Visit and join this Advanced Physics Forum:

воскресенье, 6 марта 2016 г.

"Why-questions" drive physics forward (some hypes by D. Gross, 2007)

В 2007-ом году Д. Гросс был гораздо большим энтузиастом теории струн, чем сейчас, так как он тогда не предвидел, что ряд "предсказаний" теории струн не состоится (например, пока-что не нашли суперсимметрии). Он тогда смело перемежал свои мечты (утверждения в сослагательном наклонении) с утверждениями в утвердительном наклонении, - до такой степени ему мечталось.

Как и сейчас, он вешал лапшу на уши, не стараясь объяснить явные противоречия своих заявлений. Например, в 2007 году он запросто "покрывал" существующей физикой (Стандартная модель плюс ОТО) 60 порядков по расстояниям. Это от длины Планка и до размеров всей Вселенной, как указано на слайде ("Works from ... to ..."):




Фото 1. Нет оснований считать, что Стандартная модель не будет работать при Планковской длине в $10^{-33}$ см.

И это при том, что спустя некоторое время он упоминает темную материю, которой во вселенной 90% и про которую мы до сих пор ничего не знали и не знаем. (Я уже молчу про название выступления "Грядущие революции в теоретической физике".)

Меня еще позабавили его вопросы типа "Почему?", которые двигают, по его мнению, науку вперед и на которые теория струн дает ответы. Р. Фейнман, когда его достали вопросом "Почему магниты притягиваются?", ругнулся матом. Eбической силой обладают магниты, вот почему! - сказал в ответ Фейнман.






Я ругаться матом не стану, а отвечу на три-четыре  "Почему?", упомянутых Гроссом.

Почему все силы в природе - калибровочные? Ответ: это мы строим все силы по аналогии с электродинамикой - это мы сами считаем их калибровочными и дальше устраняем получившиеся нескладухи перенормировками и прочими ухищрениями, как в электродинамике и даже больше: явно нарушая заявленные, но не существующие локальные симметрии и т. п., - вот почему.

Почему $\alpha=e^2/\hbar c=1/137$? Ответ: по определению. Звучит по-началу не убедительно и самонадеянно, но чему-то же это число должно быть равно? Ведь 30/5=6 по определению, не так ли? Так. Так и тут. Разделите маленькую боровскую скорость на большую скорость света и получите 1/137. Чему-то же равно их отношение, раз мы решили одно поделить на другое!

Замечу, что в КЭД постоянная тонкой структуры альфа часто встречается не сама "в чистом виде", а с безразмерным, но переменным множителем. Например, с чем-нибудь вроде $\ln(E/m)$, где $E$ - переданная энергия при рассеянии, так что всё это вместе, а не лишь одна альфа, определяет величину "малого параметра" разложения. В свете чего, численное значение постоянной тонкой структуры не имеет самостоятельного физического смысла. У Арнольда Зоммерфельда, например, при альфа стоял, помнится, множитель $Z$; для мягких фотонов в QED безразмерный множитель при альфа большой (=> "сильное" электромагнитное взаимодействие), а в QCD при больших переданных импульсах множитель при $\alpha_s$  получается маленьким (=> "слабое" сильное взаимодействие), и Д. Гросс это знает, но пытается сконцентрировать наше внимание лишь на пустых числах, а не на физике явлений.

Почему "в природе существует" три семейства или три поколения кварков и лептонов? Ответ: одного примитивного семейства нам оказалось мало для описания богатого разнообразия физики, вот мы и понавводили еще и еще кварков и лептонов - с другими свойствами. Это было наше такое желание. Конструкции с большим числом частиц и их параметров обладают большей гибкостью при подгонке к эксперименту.

Почему $M_{top}/M_{up}\approx 100\;000$? По определению, это я уже объяснял. Но добавлю, что такая "большая" разница в массах вводится нами для "покрытия" большего интервала переданных энергий, встречающихся на экспериментах. Было же время, когда не было никакого $M_{top}$ и в проекте и хватало только трёх кварков с одним $M_{up}$.

Почему пространство трехмерное? Ответ: поставили эксперименты, например, с теплоёмкостью одноатомного инертного газа и убедились, что пространство трехмерное. То есть, это такое свойство природы. Если всё-таки еще раз задаться вопросом "А почему же всё-таки пространство трехмерное?", то ответ можно будет дать еще проще и нагляднее - потому что "почему" кончается на "у". В английском это особенно хорошо видно, так как слово "why" не только кончается на "y", но и произносится как название буквы "y".

Правильный вопрос к числам в физике это не "почему?", а "чему?". Например, чему равно отношение а к бэ? Посмотрим. Оно равно цэ. Очень хорошо! А "почему?" у физиков часто бывает лишним, как лишняя хромосома у даунов.

Комментариев нет:

Отправить комментарий