В теоретической физике , тонкая настройка представляет собой процесс , в котором параметры модели должны быть отрегулированы очень точно, 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 не были бы разрешены. [1]
Теории, требующие точной 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 тонкими, называется естественностью . [2] [3]
Фон [ править ]
Идея о том, что естественность объясняет точную настройку, была поставлена под сомнение Нимой Аркани-Хамед , физиком-теоретиком, в его докладе «Почему существует макроскопическая Вселенная?», Лекции из мини-серии «Мультивселенная и точная настройка» от Проект «Философия космологии», сотрудничество Оксфордского и Кембриджского университетов, 2013 г. В нем он описывает, как естественность обычно обеспечивает решение проблем в физике; и что обычно это делалось раньше, чем ожидалось. Однако при рассмотрении проблемы космологической постоянной естественность не смогла дать объяснения, хотя давно ожидалось, что это произойдет.
Необходимость точной 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 мала?); проблема иерархии ; и сильная проблема CP , среди прочего.
Кроме того, команда Дуншань Хэ предложила возможное решение для точно настроенной космологической постоянной путем создания Вселенной из модели. [4]
Пример [ править ]
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 вселенная в такой высокой степени плоская. [ необходима цитата ]
Измерение [ править ]
Хотя точная настройка традиционно измерялась специальными мерами точной настройки, такими как мера Барбьери-Джудиче-Эллиса, за последнее десятилетие многие ученые признали, что аргументы точной настройки были особым приложением байесовской статистики . [5] [6] [7] [8] [9] [10]
См. Также [ править ]
Ссылки [ править ]
- ^ Лесли, Джон (1998). Современная космология и философия . Мичиганский университет: Книги Прометея. ISBN 1573922501.
- ^ Гринбаум, Алексей (1 февраля 2012). «Какие аргументы точной настройки хороши?». Основы физики . 42 (5): 615–631. arXiv : 0903.4055 . Bibcode : 2012FoPh ... 42..615G . DOI : 10.1007 / s10701-012-9629-9 . S2CID 15590514 .
- ^ Giudice, Джан (2008). Естественно говоря: критерий естественности и физика на LHC . Перспективы физики LHC . С. 155–178. arXiv : 0801.2562 . Bibcode : 2008plnc.book..155G . DOI : 10.1142 / 9789812779762_0010 . ISBN 978-981-277-975-5. S2CID 15078813 .
- ^ Он, Дуншань; Гао, Дунфэн; Цай, Цин-юй (апрель 2014 г.). «Самопроизвольное создание Вселенной из ничего». Физический обзор . 89 (8): 083510. arXiv : 1404.1207 . Bibcode : 2014PhRvD..89h3510H . DOI : 10.1103 / PhysRevD.89.083510 . S2CID 118371273 .
- ^ Барбьери, R .; Giudice, GF (август 1988 г.). «Верхние оценки суперсимметричных масс частиц» . Ядерная физика Б . 306 (1): 63–76. Bibcode : 1988NuPhB.306 ... 63В . DOI : 10.1016 / 0550-3213 (88) 90171-X .
- ^ Фаули, Эндрю; Балаш, Чаба; Белый, Грэм; Марзола, Лука; Райдал, Марти (17 августа 2016 г.). «Естественность механизма релаксации». Журнал физики высоких энергий . 2016 (8): 100. arXiv : 1602.03889 . Bibcode : 2016JHEP ... 08..100F . DOI : 10.1007 / JHEP08 (2016) 100 . S2CID 119102534 .
- ^ Фоули, Эндрю (10 июля 2014). «CMSSM, естественность и« цена тонкой настройки »очень большого адронного коллайдера». Physical Review D . 90 (1): 015010. arXiv : 1403.3407 . Bibcode : 2014PhRvD..90a5010F . DOI : 10.1103 / PhysRevD.90.015010 . S2CID 118362634 .
- ^ Фоули, Эндрю (15 октября 2014). «Является ли CNMSSM более надежным, чем CMSSM?». Европейский физический журнал C . 74 (10). arXiv : 1407,7534 . DOI : 10.1140 / epjc / s10052-014-3105-у . S2CID 119304794 .
- ^ Кабрера, Мария Евгения; Касас, Альберто; Остри, Роберто Руис де (2009). «Байесовский подход и естественность в анализе MSSM для LHC». Журнал физики высоких энергий . 2009 (3) : 075. arXiv : 0812.0536 . Bibcode : 2009JHEP ... 03..075C . DOI : 10.1088 / 1126-6708 / 2009/03/075 . S2CID 18276270 .
- ^ Fichet, S. (18 декабря 2012). «Количественная оценка естественности по байесовской статистике». Physical Review D . 86 (12): 125029. arXiv : 1204.4940 . Bibcode : 2012PhRvD..86l5029F . DOI : 10.1103 / PhysRevD.86.125029 . S2CID 119282331 .
