• 5

Восемь пунктов Дж. Полчинского

В заключение еще раз кратко остановимся на основных аргументах в

пользу принятия теории струн. Ниже перечислены основные, отметим

конкретно-научные, аргументы, которые предлагает Джозеф Полчински,

его «восемь пунктов» в пользу принятия теории струн, подчеркивающие

ее исключительность:

1. Гравитация. Общая теория относительности является низкоэнер-

гетическим пределом теории струн.

2. Согласованная теория квантовой гравитации. Теория струн дает

намного более жизнеспособные описания квантовой гравитации, чем

это делает любая полевая теория.

3. Великое объединение. Теория струн ведет к настолько общим

группам калибровочных симметрий, что они будут включать Стан-

дартную Модель. Простейшие варианты теории струн ведут к тем же

самым представлениям групп калибровочных симметрий, которые

возникают в результате попыток объединения Стандартной Модели.

4. Дополнительные размерности. Теория струн требует дополни-

тельного числа измерений, что существенным образом изменяет сло-

жившиеся представления о геометрии и топологии пространства-

времени. Отдельные решения уравнений теории струн, например, при-

водят к модели, в которой существует четыре плоских «развернутых»

измерения и шесть искривленных «свернутых» измерения, что в об-

щем случае не нарушает представлений Стандартной Модели.

5. Суперсимметрия. Непротиворечивость теории струн требует

пространственно-временной суперсимметрии.

6. Асимметричная калибровочная связь. Калибровочные взаимо-

действия в природе частично асимметричны. Данное обстоятельство

являлось камнем преткновения для большинства подходов к объеди-

нению в прошлом, они требовали симметричных калибровочных свя-

зей. Теория струн позволяет оперировать асимметричной калибровоч-

ной связью.

7. Отсутствие свободных параметров. В теории струн нет допол-

нительных параметров, которые задаются «извне» теории.

8. Уникальность. Нет не только свободных параметров, но также

нет и разночтений в том, чтобы выбрать калибровочную группу или

представление самой теории, например для того, чтобы описать какой-

нибудь низкоэнергетический предел теорииесть только одна единст-

венная теория струн [Polchinski, 1998. Р. 5–6].

Итак, мы привели «восемь пунктов» Джозефа Полчинского. Человеку,

далекому от тонкостей современной теоретической физики, возможно,

такая конкретно-научная аргументация «не покажется откровением», од-

нако тут есть над чем задуматься. В контексте философско-

методологического анализа проблем развития современного фундамен-

тального естествознания такое представление об отличительных чертах

теории, претендующей на статус Теории Всего, не может остаться неза-

меченным. По крайней мере, наибольшего внимания, на наш взгляд, за-

служивают два пункта: «объединение» (т. е. представление об объедине-

нии всех известных фундаментальных взаимодействий на основе форма-

лизма теории струн) и «теоретическая уникальность» (т. е. однозначность

предсказания низкоэнергетического предела теории). Первое свойство

можно рассматривать как реализацию принципа относительности для

теории соответствующего фундаментального уровня (см. дополнение А).

Если мы претендуем на построение Теории Всего, то она должна быть

выражена в наиболее общей форме, сохраняющей вид законов физики в

любых ситуациях, в частности при описании любых взаимодействий.

Второе свойство можно рассматривать как необходимое следствие «мар-

гинализации явлений» (см. гл. 3): для теории, претендующей на статус

наиболее абстрактной и фундаментальной, «маргинализация» обязана

«превратиться» в теоретическую уникальность.

На наш взгляд, все это подчеркивает актуальность исследования тео-

рии струн в философско-методологическом аспекте. Конечно, одной из

основных является проблема подтверждения теории струн, однако, как

мы неоднократно подчеркивали выше, в частности в ходе анализа ОТО,

эпистемологические трудности, вызванные различного типа «нагружен-

ностью» наших теорий (в данном случае фактически переход к полно-

стью косвенной модели обоснования знания), не могут решающим обра-

зом повлиять на вопрос относительно объективности реконструируемого

теорией знания о реальности (см. гл. 2). Последовательно реалистская

позиция возможна и в отношении теории струн. Не исключено, что мы

действительно подходим к моменту, когда придется подкорректировать

эмпирический галилеевско-бэконовско-ньютоновский стандарт обосно-

вания научного знания. Однако то же свойство теоретической уникально-

сти теории струн является лучшим аргументом в пользу ее реалистской

трактовки: в ходе реконструкции реальности в рамках теории струн мы

четко представляем, какая часть теории говорит об объективной реально-

сти. Так же как и ОТО, теория струн указывает на элементы конвенцио-

нальности таким образом, что мы уже знаем, какая часть описания отно-

сится к реальности.

Действительно, оказалось, что существует множество способов све-

сти, например, 10-мерные суперструнные теории к 4-мерной эффектив-

ной теории поля, описывающей «доступную нам» реальность, причем

путей редукции может быть бесконечно много. Таким образом, в силу

свойства теоретической уникальности каков бы ни был наш мир, всегда

найдется способ свести его к суперструнной теории, т. е. суперструнная

теория не будет противоречить не только современным эксперименталь-

ным данным, но и любым другим экспериментам в обозримом будущем.

Однако данное обстоятельство, на наш взгляд, никоим образом не проти-

воречит, например, требованию фальсификации научной теории. Пример

с фальсификацией теории струн аналогичен известному примеру, пред-

ложенному еще Карлом Поппером, с фальсификацией закона сохранения

энергии: любой эксперимент, в котором достоверно и воспроизводимо

будет наблюдаться несохранение энергии замкнутой системы (например,

в том случае, если «вечный двигатель» все же будет создан), станет опро-

вержением закона сохранения энергии или, по крайней мере, установит

новые, более узкие рамки его применимости. Единственное отличие за-

ключается в том, что по своему уровню фундаментальности и всеобщно-

сти теория струн, во-первых, объясняет сам закон сохранения энергии, а

во-вторых, дает это объяснение единственным образом. В соответствии с

представленной точкой зрения на то, каким образом мы говорим о том,

какая часть теории с необходимостью «отвечает» объективной реально-

сти, можно утверждать, что теория струн не встречает препятствия для

построения адекватной реалистской трактовки. Единство нашего мира

является наилучшим аргументом в пользу принятия реализма: теория

струн реконструирует его единственным образом.

В заключение хотелось бы еще раз отметить, что вызов иронизации

науки, вызов «маргинализации явлений» еще не означает победу анти-

реализма или обнаружение новых решающих аргументов в пользу скеп-

тического аргумента. Будет ли теория струн настолько успешной, как

предсказывают теоретики, пока неясно, однако те принципы, которые

заложены в ней, в частности идеи объединения и суперсимметрии, отра-

жают наши самые «сокровенные» представления о том, какими достоин-

ствами должна обладать современная фундаментальная научная теория,

претендующая на описание объективной реальности.

Авторы: 1379 А Б В Г Д Е З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я

Книги: 1908 А Б В Г Д Е З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я