Posted By: Lumo         (http) on board 'CZscience'
Title:     Gravitace v teorii superstrun
Date:      Mon Oct 10 23:55:00 1997
WWW-Info:  posted from zino.rutgers.edu (165.230.193.99)

Ahoj Lubosku! Cau lidi!           

>> Nicmene dnes mame i konzistentni kvantovou teorii zahrnujici gravitaci -
>> teorii superstrun nebo jeji nove potomky (M-teorie apod.), ktera je zbavena
>> jakychkoliv nekonecen a v niz je treba vypocet hustoty vakua brat vazne.
>
> To jsou snad trochu silna slova. 

Ne, vubec to nejsou silna slova, ale realna informace o aktualnim stavu  
veci, kterou muzes a nemusis vzit na vedomi. :-)

> Chces snad rict, ze teorie superstrun je hotova vec v tom smyslu, ze bez >
jakychkoli problemu umi nakvantovat gravitaci apod.?

Nejenze chci, doufam, ze i uspesne rikam. :-) Ano, teorie superstrun je hotova
vec v tom smyslu, ze bez jakychkoliv problemu, divergenci a inkonzistenci umi
nakvantovat gravitaci.

> To snad ne.

Ale ano. :-)

> Ono je sice hezke, ze umite spcitat rozptyl gravitonu na gravitonu (nebo se
> to v tom spocitat neda?), ale s prakticky overitelnymi predpovedmi to asi >
bude horsi. 

Tohle je ale o uplne necem jinem. Zpocatku postu jsi mluvil o tom, ze bez
problemu umime kvantovat gravitaci, coz jiste umime. Predpovedi teorie
superstrun se na dlouhych vzdalenostech (tj. v malych energiich) shoduji s
predpovedi supergravitacni teorie, coz je supersymetricke zobecneni
Einsteinovy obecne relativity. Nove efekty teorie strun prinasi na kratsich
vzdalenostech (napriklad vsechny ostatni interakce, ze) :-), kde jsou jeji
predpovedi zavisle na konkretnim modelu (moderneji receno na bodu v modularnim
prostoru vakui) - a jelikoz stale nevime, ktery bod modularniho prostoru
popisuje nas realny svet, konkretni nove konkretni predpovedi teorie
superstrun zatim nedava, ale to je zcela jina otazka nez konzistence. :-)

Znovu opakuji, ze teorie superstrun a odvozene teorie jsou jedinymi znamymi (a
rekl bych, ze je stale vice jasne, ze vubec jedinymi existujicimi) kvantovymi
teoriemi zahrnujicimi gravitaci.

> Nebo se pletu? Myslim, ze nedavne "velke pokroky" v superstrunach se spis >
> tykaji matematicke struktury teorie nez moznosti jejiho experimentalniho > >
overeni, ktere by potvrdily "konzistenci s realitou". 

Ano, pravdu dis! :-) Zaroven se ale zda cim dal tim jasne, ze pred tim, nez
rozlouskneme finalni otazky o tom, proc se svet chova tak, jak se chova, a
proc je pomer hmoty elektronu a Planckovy hmoty prave takovy, jaky je, budeme
muset vsechnu tuhle matematiku pochopit. 

> Nejsem si jist, ze "matematicka elegance" znamena spravnost. >
Einsteinova-Hlavateho sjednocena teorie je taky elegantni,
> konzistentni a presto je naprd. 

Reknu to natvrdo: jde o to, abychom si slechtili vkus pro pravou eleganci
prirody. Podle meho Einsteinova-Hlavateho teorie neni elegantnejsi nez puvodni
obecna relativita, kdyz to reknu jeste primeji, tak neni elegantni.
Konzistentni? Mozna tak na klasicke urovni, stejne jako OTR. :-) 

> Je to matematika nasroubovana na skutecnost.
> Nemuze to tak byt i s TS?

Akademicky vzato samozrejme muze. :-) Ale teorie superstrun neni nejaka
predpotopni klasicka teorie pole Einsteina-Hlavateho, nybrz kompletni teorii
obsahujici prirozenym zpusobem vsechny typy jevu (z kvantove teorie pole
atp.), ktere v prirode lidstvo zna. Za evidenci necht slouzi to, ze vsechny
alternativni snahy zcela zbankrotovaly a za poslednich 10 let se drtiva
vetsina noveho deni v teoreticke fyzice odehrava na pude strun.

Mimochodem, pana profesora Bicaka si vazim a mam ho rad - a jsem docela rad,
ze mluvis jeho jmenem a ze z Tveho projevu je jeho zpusob smysleni patrny,
nemylim se coz? :-)

> Jinak bych se chtel taky zeptat, jaky ma teorie superstrun vztah k OTR. Zda
> ji obsahuje jako nejakou limitu nebo zda nemaji tyto teorie vubec nic
> spolecneho.          

Teorie superstrun v sobe obsahuje celou vez hmotnych castic - a jenom par
nehmotnych. Efektivni dynamika pro nehmotne stupne volnosti, kterou ziskame
vyintegrovanim hmotnych castic, se presne shoduje s obecnou teorii relativity.
Z hlediska formulace v sobe teorie superstrun nezahrnuje kroky, ktere staly
pri konstrukci obecne relativity, presto vsechny vypocty, ktere ucinis, davaji
na dlouhych vzdalenostech stejne vysledky jako obecna relativita. Napriklad
metrika v pozadi, na ktere se mohou superstruny propagovat, musi splnovat
R_mn=0, gravitony interaguji v souladu s principem ekvivalence apod. 

Z hlediska teorie superstrun jsou to zazraky (ale mame i vetsi zazraky v
teorii superstrun), ktere nam ukazuji, ze pod teorii superstrun musi byt
nejaky princip, ktery zobecnuje principy OTR podobnym zpusobem, jako vypocty
ve strunach zobecnuji vypocty v OTR. Vime cim dal tim vice veci o tom, jak je
geometrie jen jednim z algebraickych projevu te hluboke struktury pod
strunami, ale nemohu zatim shrnout do jedne radky ten hlavni princip, protoze
ho jeste lidstvo nezna.

> A jeste by me zajimalo, co si myslis o jiste skepsi prednich teoretiku
> gravitace (Ezra T. Newman, Kip S. Thorne) vuci teorii superstrun a jejich
> pokusech kvantovat gravitaci takrikajic z druhe strany, tzn. vychazeji z 
> OTR. To o te skepsi rikal profesor Bicak)     

Teorie superstrun v dobe sve prvni revoluce v osmdesatych letech rozdelila
fyzikalni komunitu na zastance a odpurce. Je zrejme, ze s rustem casu ubyva
odpurcu. Chtel jsi pravdepodobne rici "nekterych prednich teoretiku gravitace"
neb IMHO treba takovy nobelovsky laureat Steven Weinberg je (krome
elementarnich castic) take predni teoretik gravitace (kniha Prvni tri minuty
apod.) - a pritom patri k zastancum teorie superstrun jako cesty, kterou je
treba jit, stejne jako Stephen Hawking a mnozi a mnozi dalsi. Myslim, ze i
Hawking je predni teoretik gravitace, IMHO je to vubec prvni clovek v historii
kvantove gravitace. :-) Hawking je samozrejme velky fanda teorie superstrun a
zucastnuje se prakticky vsech strunnych konferenci.

Co se tyce pokusu primo kvantovat OTR nebo jeji odrudy, ty patri nekam do
sedesatych let. Lide proste dnes vedi, ze kvantove verze obecne relativity a
podobnych teorii se spinem 2 (a vetsim) jsou nerenormalizovatelne z povahy
veci v dimenzi 3 a vyssi. Chtel jsi rici, ze nekdo z prednich expertu
gravitace chce porad tuto mrtvou otazku ozivovat? I to je mozne, ale to bych
pak radeji ponechal bez komentare...

Louci se 
Lumidek