끈 이론 풍경

3. 인류 원리에 의한 미세 조정

우주 상수나 힉스 보손 질량과 같은 물리 상수의 미세 조정은 인류 원리를 통해 설명될 수 있다. 인류 원리는 기본 상수가 생명체 존재에 필요한 값을 가질 수밖에 없다는 원리이다. 즉, 지능적인 관찰자가 상수를 측정하기 위해서는 생명체가 존재해야 하고, 따라서 관측되는 상수 값은 생명체 존재에 적합한 값일 수밖에 없다는 것이다.^[8]

이러한 아이디어를 구체화하기 위해, 기본 물리적 매개 변수가 다른 값을 가질 수 있는 다중 우주를 가정한다. 이는 영원한 급팽창 이론의 맥락에서 실현되었다.

하지만 이러한 확률론적 주장은 끈 이론 풍경에서 가장 논쟁적인 측면 중 하나이다. 이 제안에 대해서는 다음과 같은 비판이 있다.

• $P\_\backslash mathrm\{prior\}$ 함수는 끈 이론에서 완전히 알려지지 않았으며, 합리적인 확률론적 방식으로 정의하거나 해석하는 것이 불가능할 수 있다.
• $P\_\backslash mathrm\{selection\}$ 함수는 생명의 기원에 대해 알려진 것이 거의 없기 때문에 완전히 알려지지 않았다. 단순화된 기준(은하수와 같은)은 관측자 수의 프록시로 사용되어야 한다. 게다가 관측 가능한 우주의 매개변수와 근본적으로 다른 매개변수에 대해 계산하는 것이 불가능할 수도 있다.

3. 1. 와인버그 모형

3. 2. 간소화된 접근 방식

3. 3. 해석

4. 끈 이론 풍경에서 약한 규모의 초대칭

끈 이론 풍경은 약한 규모의 초대칭 개념과 작은 계층 문제에 적용될 수 있다. 낮은 에너지 유효 장 이론으로 최소 초대칭 표준 모형을 포함하는 끈 진공의 경우, 초대칭을 깨는 장의 모든 값은 풍경에서 동일할 것으로 예상된다. 이로 인해 더글라스 등은 초대칭을 깨는 규모가 풍경 $P\_\{prior\}\backslash sim\; m\_\{soft\}^\{2n\_F+n\_D-1\}$에서 거듭제곱 법칙으로 분포된다고 제안했다.^[16] 여기서 $n\_F$는 F-파괴 장의 수(복소수로 분포됨)이고, $n\_D$는 D-파괴 장의 수(실수로 분포됨)이다. 다음으로, 유도된 약한 척도가 측정된 값의 몇 배 안에 있다는 Agrawal, Barr, Donoghue, Seckel(ABDS) 인류학적 요구 사항^[17]을 부과할 수 있다(우리가 알고 있는 생명에 필요한 핵이 불안정해지지 않도록 하는 원자 원리). 이러한 효과를 크고 부드러운 초대칭 파괴 항에 대한 가벼운 멱법칙 끌기와 결합하여 풍경에서 예상되는 힉스 보손 및 초입자 질량을 계산할 수 있다.^[18] 힉스 질량 확률 분포는 약 125 GeV에서 정점에 도달하는 반면, 초입자(light higgsinos 제외)는 현재 LHC의 에너지 한계를 훨씬 넘어서는 경향이 있다. 이 접근 방식은 끈과 같은 자연성을 적용한 예이다.

5. 과학적 관련성

끈 이론 풍경의 과학적 관련성은 여전히 논쟁 중이다. 데이비드 그로스는 이 아이디어가 본질적으로 비과학적이고, 반증 불가능하거나 시기상조라고 주장한다. 끈 이론 풍경의 장점에 대한 유명한 논쟁으로는 스몰린-서스킨드 논쟁이 있다.

6. 대중적 수용

우주론의 인류학적 원리에 관한 대중적인 책들이 여러 권 있다.^[19] 루보스 모틀과 피터 워이트라는 두 물리학 블로그의 필자들은 이러한 인류학적 원리의 사용에 반대한다.^[20]

참조

_[1] 논문 The statistics of string / M theory vacua
_[2] 서적 Quantum Space Loop Quantum Gravity and the Search for the Structure of Space, Time, and the Universe https://books.google[...] Oxford University Press
_[3] 논문 Did the universe evolve?
_[4] 저널 The landscape and the multiverse: What's the problem? 2021
_[5] 저널 The F-theory geometry with most flux vacua 2015
_[6] 저널 Computational complexity of the landscape
_[7] 저널 de Sitter Vacua in String Theory
_[8] 논문 The anthropic landscape of string theory
_[9] 논문 Anthropic bound on the cosmological constant
_[10] 논문 Is our universe natural?
_[11] 논문 Dimensionless constants, cosmology and other dark matters
_[12] 저널 A measure of the multiverse
_[13] 저널 An observational test for the anthropic origin of the cosmological constant 2006
_[14] 저널 Anthropic prediction for Lambda and the Q catastrophe 2006
_[15] 저널 Probabilities in the Bousso-Polchinski multiverse 2006
_[16] 논문 Statistical analysis of the supersymmetry breaking scale
_[17] 논문 Anthropic considerations in multiple domain theories and the scale of electroweak symmetry breaking
_[18] 논문 Higgs and superparticle mass predictions from the landscape
_[19] 서적 The cosmic landscape: string theory and the illusion of intelligent design Little, Brown
_[20] 블로그 Motl's blog http://www.math.colu[...]
_[21] 서적 Quantum Space Loop Quantum Gravity and the Search for the Structure of Space, Time, and the Universe https://www.google.c[...] Oxford University Press
_[22] 논문 Did the universe evolve?
_[23] 저널 The landscape and the multiverse: What's the problem? 2021
_[24] 저널 The F-theory geometry with most flux vacua 2015
_[25] 저널 Computational complexity of the landscape
_[26] 저널 de Sitter Vacua in String Theory
_[27] 논문 Anthropic bound on the cosmological constant
_[28] 저널 A measure of the multiverse
_[29] 저널 An observational test for the anthropic origin of the cosmological constant 2006
_[30] 저널 Anthropic prediction for Lambda and the Q catastrophe 2006
_[31] 저널 Probabilities in the Bousso-Polchinski multiverse 2006
_[32] 서적 The cosmic landscape: string theory and the illusion of intelligent design Little, Brown
_[33] 블로그 Motl's blog http://www.math.colu[...]