Неприятности с физикой: взлёт теории струн, упадок науки и что за этим следует

Так что мы стоим перед парадоксом. Те теории струн, которые мы знаем как изучать, известны как ошибочные. Те же, которые мы не можем изучить, мыслятся существующими в таких гигантских количествах, что ни один мыслимый эксперимент никогда не сможет их все опровергнуть.

Это не единственная проблема. Теория струн покоится на нескольких ключевых предположениях, для которых имеются некоторые основания, но нет доказательств. Даже хуже, после всех научных усилий, потраченных на её изучение, мы всё ещё не знаем, имеется ли полная и последовательная теория, которая как раз и могла бы отзываться на имя «теория струн». Фактически, то, что мы имеем, совсем не является теорией, а лишь большой коллекцией приблизительных расчётов вместе с сетью догадок, которые, если они верны, указывают на существование теории. Мы не знаем, каковы её фундаментальные принципы. Мы не знаем, на каком математическом языке она должна быть выражена — возможно, в будущем должен быть изобретён новый язык, чтобы описать её. В отсутствие обоих фундаментальных принципов (подтверждаемость, фальсифицируемость) и математической формулировки мы не можем сказать, что мы даже знаем, что провозглашает теория струн.

Вот как струнный теоретик Брайан Грин представляет это в своей последней книге «Ткань космоса»:

«Даже сегодня, более чем через три десятилетия после её первоначального озвучивания большинство струнных практиков уверены, что мы всё ещё не имеем всестороннего ответа на элементарный вопрос: что есть теория струн?… [Б]ольшинство исследователей чувствует, что наша сегодняшняя формулировка теории струн всё ещё нуждается в некой разновидности центральных принципов, которые мы нашли в основании других великих достижений».[2]

Герард т′Хоофт, обладатель нобелевской премии за его труды в физике элементарных частиц, охарактеризовал состояние теории струн следующим образом:

«На самом деле, я не стал бы даже пытаться называть теорию струн теорией, а не моделью или даже так: просто предчувствием. В конце концов, теория должна выйти с инструкциями о том, как действовать в её рамках, чтобы идентифицировать вещи, которые она хочет описать, в нашем случае элементарные частицы, и она должна быть в состоянии, по меньшей мере, в принципе, сформулировать правила для расчётов свойств этих частиц и как делать новые предсказания для них. Представим, что я даю вам кресло, одновременно объясняя, что ножки всё ещё отсутствуют, и что сидение, спинка и подлокотники будут, вероятно, в ближайшее время доставлены. Что бы я вам ни дал, могу ли я всё ещё называть это креслом?»[3]

Дэвид Гросс, нобелевский лауреат за его труды по стандартной модели, стал с тех пор одним из самых агрессивных и грозных защитников теории струн. Даже он, закрывая недавнюю конференцию, намеревался отпраздновать прогресс теории словами:

«Мы не знаем, о чём мы говорим… Состояние физики сегодня подобно тому, что было, когда мы были озадачены радиоактивностью… Они потеряли что-то абсолютно фундаментальное. Мы потеряли, возможно, что-то столь же основательное, как и они в те времена.»[4]

Но, хотя теория струн столь неполна, что даже само её существование является недоказанной гипотезой, это не останавливает многих, кто работает над ней, от уверенности, что она представляет собой единственный путь вперёд для теоретической физики. Одного известного струнного теоретика, Джозефа Полчински из Института теоретической физики Кавли в Калифорнийском университете, Санта Барбара, не так давно просили рассказать об «альтернативах струнной теории». Его первой реакцией были слова: