超弦理論　Ⅲ【中半】現状　問題点　脚注　参考文献 原論文　教科書　

超弦理論　Ⅱ【前半】歴史　カルツァ＝クライン理論　弦理論初…

 

現状

超弦理論は、現時点では観測や実験事実を説明するまでには至っていないが、上記のようなブラックホールの問題への回答、宇宙論や現象論の模型への多大な影響、そしてホログラフィー原理の具体的な実現など、その成果を挙げるにはいとまがない。超弦理論に懐疑的な発言をしていたスティーヴン・ホーキングも、近年は超弦理論の成果を用いた研究を発表している。

一方で、Not Even Wrong[4]（邦訳：ストリング理論は科学か）[5]を執筆したPeter Woit、The Trouble With Physics（邦訳：迷走する物理学）[6]を執筆したLee Smolinのように、超弦理論は現実的に検証不能なだけでなく、物理学研究全体に有害であるとする反対派・懐疑派も存在している。

問題点

  1. 『超弦理論』では現在のところ観測されていない10次元といった多数の次元を必要とする点で問題がある。超高エネルギーでの実験が可能ならばそのような次元を直接確認し、理論を検証できる可能性があるが、21世紀初頭の技術的展望では不可能だとされている。
  2. 超対称性理論と同様に、現在観測されている素粒子の倍程度の新粒子の存在を予言する。
  3. 重力の量子論の有力候補とされているものの、現在の超弦理論は背景依存の理論形式であり、背景独立でない理論は真の量子重力理論にはなり得ないという批判がある。
  4. カラビ-ヤウ空間の形状などに依存して、膨大な数の超弦理論が存在し得る。そのようなパラメータを調整して、我々の宇宙の物理法則と適合する超弦理論を選び出すことは計算量の面から非常に困難なことが判明している。膨大な数の超弦理論が、それぞれ別の宇宙を表すとの考え方もあるものの、我々の宇宙の法則を得られなければ、実用理論としては意味が無いかもしれない。

このため超弦理論を物理学の仮説として扱うことに疑問を持つ物理学者も多い。また弦理論の業績に対しては現在のところノーベル物理学賞は与えられていない。弦理論に重要な貢献を果たした南部陽一郎、デビッド・グロスらは別の業績で受賞している。

しかしながら、現在も探求が行われている分野でもあり、かつまた、その研究の発展は数多くの大統一理論及び、超統一理論の候補の1つとして、今も数多くの研究が行われている。

脚注

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  1. ^ 矢沢サイエンスオフィス 『最新素粒子論』 学習研究社、1990年、77～79頁。
  2. ^ ブライアン・グリーン; 林一・林大訳 『エレガントな宇宙　超ひも理論がすべてを解明する』 草思社、2002年、383～384頁。ISBN 4-7942-1109-0。
  3. ^ ブライアン・グリーン; 林一・林大訳 『エレガントな宇宙　超ひも理論がすべてを解明する』 草思社、2002年、398～401頁。ISBN 4-7942-1109-0。
  4. ^ Woit, Peter (2006). Not Even Wrong. Jonathan Cape. ISBN 978-0224076050.
  5. ^ ピーター・ウォイト 『ストリング理論は科学か』 松浦俊輔訳、青土社、2007年。ISBN 978-4-7917-6369-6。
  6. ^ リー・スモーリン 『迷走する物理学』 松浦俊輔訳、ランダムハウス講談社、2007年。ISBN 978-4-270-00292-6。

参考文献

原論文

1992年以降の論文のプレプリントは、arXivのhep-thセクションで読むことが出来る。日本国内からは、京都大学基礎物理学研究所のミラーを使うことが推奨されている。

教科書

  • Michael B. Green, John H. Schwarz, Edward Witten (1988). Superstring Theory. Cambridge University Press. ISBN 978-0521357524. - 超弦理論の最初の教科書。
  • Joseph Polchinski (2005). String Theory. Cambridge University Press. ISBN 978-0521672276.
  • Joseph Polchinski (2005). String Theory Vol. 2. Cambridge University Press. ISBN 978-0521672276. - D-ブレインの発見者が書いた教科書で、90年代半ばの発展までがまとまっている。
  • 太田信義 『超弦理論・ブレイン・M理論』 シュプリンガーフェアラーク東京〈シュプリンガー現代理論物理シリーズ〉、2002年。ISBN 978-4431709701。 - 著者が大阪大学理学系大学院（前期課程）の講義で使ったノートをまとめたもの。
  • Barton Zwiebach (2004). A First Course in String Theory. Cambridge University Press. ISBN 978-0521831437.
  • Elias Kiritsis (2007). String Theory in a Nutshell. Princeton University Press. ISBN 978-0691122304.
  • Kartin Becker, Melanie Becker, John H. Schwarz (2007). String Theory and M-Theory: A Modern Introduction. Cambridge University Press. ISBN 978-0521860697. - AdS/CFTなどの発展まで触れた教科書。
  • David McMahon (2008). String Theory DeMYSTiFieD. McGraw-Hill Education. ISBN 978-0071498708.
  • 今村洋介 『超弦理論の基礎』 サイエンス社〈SGCライブラリー 80〉、2011年。ASIN: B004I3WZXA。
  • Peter West (2012). Introduction to Strings and Branes. Cambridge University Press. ISBN 978-0521817479.
  • Ralph Blumenhagen, Dieter Lüst, Stefan Theisen (2012). Basic Concepts of String Theory. Springer. ISBN 978-3642294969.
  • 細道和夫 『弦とブレーン』 朝倉書店〈Yukawaライブラリー 2〉、2017年。ISBN 978-4254138023。

読み物