Точная настройка (физика)

В теоретической физике точная настройка — это процесс, при котором параметры модели должны быть очень точно настроены, чтобы соответствовать определенным наблюдениям.

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. ^[1]^[2]

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?); иерархии проблема ; и сильная проблема CP , среди прочего.

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 ссылка ]}

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 . ^[3]^[4]^[5]^[6]^[7]^[8]^{[ чрезмерное цитирование ]}

См. также

Ссылки

^ 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 . дои : 10.1007/s10701-012-9629-9 . S2CID 15590514 .
^ Джудиче, 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 .
^ Барбьери, Риккардо; Джудиче, Джан Франческо (август 1988 г.). «Верхние границы суперсимметричных масс частиц» . Ядерная физика Б . 306 (1): 63–76. Бибкод : 1988НуФБ.306...63Б . дои : 10.1016/0550-3213(88)90171-X .
^ 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 .
^ 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 .
^ 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 .
^ 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 .
^ Фише, Сильвен (18 декабря 2012 г.). «Количественная естественность на основе байесовской статистики». Физический обзор D . 86 (12): 125029. arXiv : 1204.4940 . Бибкод : 2012PhRvD..86l5029F . дои : 10.1103/PhysRevD.86.125029 . S2CID 119282331 .

Внешние ссылки

Цитаты, связанные с точной настройкой (физика) в Wikiquote

[1] 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 . дои : 10.1007/s10701-012-9629-9 . S2CID 15590514 .

[2] Джудиче, 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 .

[3] Барбьери, Риккардо; Джудиче, Джан Франческо (август 1988 г.). «Верхние границы суперсимметричных масс частиц» . Ядерная физика Б . 306 (1): 63–76. Бибкод : 1988НуФБ.306...63Б . дои : 10.1016/0550-3213(88)90171-X .

[4] 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 .

[5] 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 .

[6] 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 .

[7] 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 .

[8] Фише, Сильвен (18 декабря 2012 г.). «Количественная естественность на основе байесовской статистики». Физический обзор D . 86 (12): 125029. arXiv : 1204.4940 . Бибкод : 2012PhRvD..86l5029F . дои : 10.1103/PhysRevD.86.125029 . S2CID 119282331 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]