stringtranslate.com

Точная настройка (физика)

В теоретической физике точная настройка — это процесс, при котором параметры модели должны быть очень точно настроены, чтобы соответствовать определенным наблюдениям. Это привело к открытию того, что фундаментальные константы и величины попадают в такой чрезвычайно точный диапазон, что в противном случае возникновение и эволюция сознательных агентов во Вселенной были бы невозможны. [1]

Теории, требующие тонкой настройки, считаются проблематичными из-за отсутствия известного механизма, объясняющего, почему параметры имеют именно те наблюдаемые значения, которые они возвращают. Эвристическое правило, согласно которому параметры фундаментальной физической теории не должны быть слишком точными, называется естественностью . [2] [3]

Фон

Идея о том, что естественность объяснит тонкую настройку, была поставлена ​​под сомнение Нимой Аркани-Хамедом , физиком-теоретиком, в его докладе «Почему существует макроскопическая Вселенная?», лекции из мини-серии «Мультивселенная и точная настройка» из Проект «Философия космологии», сотрудничество Оксфордского университета и Кембриджа, 2013 г. В нем он описывает, как естественность обычно обеспечивает решение проблем физики; и что обычно это происходило раньше, чем ожидалось. Однако при решении проблемы космологической постоянной естественность не смогла дать объяснения, хотя этого следовало ожидать уже давно.

Необходимость тонкой настройки приводит к различным проблемам, которые не показывают, что теории неверны в смысле фальсификации наблюдений, но, тем не менее, предполагают, что часть истории отсутствует. Например, проблема космологической постоянной (почему космологическая постоянная такая малая?); проблема иерархии ; и сильная проблема CP , среди прочего.

Кроме того, команда Дуншаня Хэ предложила возможное решение для точно настроенной космологической постоянной с помощью модели создания Вселенной из ничего. [4]

Пример

Примером проблемы тонкой настройки, которая, по мнению научного сообщества, имеет правдоподобное «естественное» решение, является проблема космологической плоскостности , которая решается, если инфляционная теория верна: инфляция заставляет Вселенную становиться очень плоской, отвечая на вопрос, почему Сегодня наблюдается, что Вселенная в такой высокой степени плоская. [ нужна цитата ]

Измерение

Хотя точная настройка традиционно измерялась с помощью специальных мер точной настройки, таких как мера Барбьери-Джудиче-Эллиса, за последнее десятилетие многие ученые признали, что аргументы о точной настройке представляют собой специфическое применение байесовской статистики . [5] [6] [7] [8] [9] [10] [ чрезмерное цитирование ]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Лесли, Джон А. (1998). Современная космология и философия . Мичиганский университет: Книги Прометея. ISBN 1573922501.
  2. ↑ Гринбаум, Алексей (1 февраля 2012 г.). «Какие аргументы для точной настройки подходят?». Основы физики . 42 (5): 615–631. arXiv : 0903.4055 . Бибкод : 2012FoPh...42..615G. doi : 10.1007/s10701-012-9629-9. S2CID  15590514.
  3. ^ Джудис, Джиан (2008). «Естественно говоря: критерий естественности и физика на БАКе». Перспективы БАК . Перспективы физики БАК. стр. 155–178. arXiv : 0801.2562 . Бибкод : 2008plnc.book..155G. дои : 10.1142/9789812779762_0010. ISBN 978-981-277-975-5. S2CID  15078813.
  4. ^ Он, Дуншань; Гао, Дунфэн; Цай, Цин-юй (апрель 2014 г.). «Спонтанное создание Вселенной из ничего». Физический обзор . 89 (8): 083510. arXiv : 1404.1207 . Бибкод : 2014PhRvD..89h3510H. doi : 10.1103/PhysRevD.89.083510. S2CID  118371273.
  5. ^ Барбьери, Р.; Джудиче, Г.Ф. (август 1988 г.). «Верхние границы суперсимметричных масс частиц». Ядерная физика Б . 306 (1): 63–76. Бибкод : 1988NuPhB.306...63B. дои : 10.1016/0550-3213(88)90171-X.
  6. ^ Фаули, Эндрю; Балаж, Чаба; Уайт, Грэм; Марзола, Лука; Райдал, Мартти (17 августа 2016 г.). «Естественность механизма релаксации». Журнал физики высоких энергий . 2016 (8): 100. arXiv : 1602.03889 . Бибкод : 2016JHEP...08..100F. дои : 10.1007/JHEP08(2016)100. S2CID  119102534.
  7. ↑ Фаули, Эндрю (10 июля 2014 г.). «CMSSM, естественность и цена тонкой настройки Очень большого адронного коллайдера». Физический обзор D . 90 (1): 015010. arXiv : 1403.3407 . Бибкод : 2014PhRvD..90a5010F. doi : 10.1103/PhysRevD.90.015010. S2CID  118362634.
  8. ↑ Фаули, Эндрю (15 октября 2014 г.). «Является ли CNMSSM более надежным, чем CMSSM?». Европейский физический журнал C . 74 (10). arXiv : 1407.7534 . doi : 10.1140/epjc/s10052-014-3105-y. S2CID  119304794.
  9. ^ Кабрера, Мария Евгения; Касас, Альберто; Аустри, Роберто Руис де (2009). «Байесовский подход и естественность анализа MSSM для БАКа». Журнал физики высоких энергий . 2009 (3): 075. arXiv : 0812.0536 . Бибкод : 2009JHEP...03..075C. дои : 10.1088/1126-6708/2009/03/075. S2CID  18276270.
  10. ↑ Фише, С. (18 декабря 2012 г.). «Количественная естественность на основе байесовской статистики». Физический обзор D . 86 (12): 125029. arXiv : 1204.4940 . Бибкод : 2012PhRvD..86l5029F. doi : 10.1103/PhysRevD.86.125029. S2CID  119282331.

Внешние ссылки