So với Lý thuyết Dây / M-Theory

Lý thuyết Dây (và bộ nhỏ thập kỷ 90 của nó, M-Theory) là ứng cử chính thống được phát triển nhất cho Học thuyết Vạn Vật. Nó thay các hạt điểm bằng các sợi dây một chiều dao động. Các mode dao động khác nhau tương ứng với các hạt khác nhau. Để giữ nhất quán toán học, nó yêu cầu hoặc 10 chiều không-thời gian (siêu dây) hoặc 11 (M-theory). Các chiều thêm thường được giả định là nhỏ và cuộn lại (đa tạp Calabi-Yau).

Sau năm mươi năm phát triển, Lý thuyết Dây đã sản sinh toán học đẹp — tương ứng AdS/CFT, holography, brane, dualities — nhưng không có xác nhận thí nghiệm nào và vấn đề Landscape: khoảng $10^{500}$ trạng thái chân không khả dĩ mà không có nguyên tắc rõ ràng để chọn cái ta đang sống. Nhiều nhà vật lý hiện công khai đặt câu hỏi liệu Lý thuyết Dây có bao giờ có thể kiểm nghiệm.

Nơi Thuyết Thái Cực Vạn Vật và Lý thuyết Dây khớp (rất nhiều)

Nơi Thuyết Thái Cực Vạn Vật đơn giản hơn / tốt hơn

• Vì sao ta không thể thấy các chiều thêm. Lý thuyết Dây nói chúng cuộn lại ở quy mô Planck — vô hình theo định nghĩa. Thuyết Thái Cực Vạn Vật nói chúng là bảy lát Bát Quái không phải Càn — vô hình vì cảm biến của ta được điều chỉnh theo pha Càn. Vật lý hơn, có thể giả mạo về nguyên tắc.
• Vấn đề Landscape ($10^{500}$ chân không). Lý thuyết Dây không có nguyên tắc chọn chân không của ta giữa $10^{500}$ ứng cử. Thuyết Thái Cực Vạn Vật bắt đầu từ Một Thái Cực và phát triển bởi chia tách định luận — không có landscape, không cần nguyên lý nhân học. Tốt hơn.
• Vấn đề hằng số vũ trụ. Lý thuyết Dây không giải thích được vì sao $\Lambda$ nhỏ như vậy. Thuyết Thái Cực Vạn Vật nói: phần lớn năng lượng chân không sống ở các lát không phải Càn. Tự nhiên.
• Thông tin hố đen. Lý thuyết Dây dùng AdS/CFT và holography để tuyên bố thông tin được bảo tồn trên biên. Thuyết Thái Cực Vạn Vật nói thông tin bị xoay vào một lát không phải Càn — rõ ràng về mặt thị giác, tự nhiên về mặt hình học. Sạch hơn.
• Cây cầu đến tư tưởng phương Đông. Lý thuyết Dây không có cây cầu triết học. Thuyết Thái Cực Vạn Vật thống nhất Âm-Dương, Bát Quái, Ngũ Hành với vật lý hiện đại theo cách cộng hưởng với ba ngàn năm truyền thống suy ngẫm. Lợi thế văn hoá và sư phạm.

Nơi Lý thuyết Dây hiện đang dẫn trước

• Chặt chẽ toán học. Năm mươi năm làm việc chuyên dụng đã sản sinh AdS/CFT, dualities M-theory, cơ học brane, Lagrangian siêu đối xứng. Thuyết Thái Cực Vạn Vật có một phác thảo.
• Máy móc tính toán. Các nhà lý thuyết dây có thể tính biên độ tán xạ, tiên đoán phổ hạt (về nguyên tắc), suy ra Tương đối Tổng quát vĩ mô từ tương tác dây trong một số giới hạn. Thuyết Thái Cực Vạn Vật chưa thể làm điều này.
• Cơ sở hạ tầng học thuật. Hàng trăm trường đại học, tạp chí, hội nghị. Thuyết Thái Cực Vạn Vật là một khung độc lập mới sinh.

Hồ sơ toán học của Lý thuyết Dây

Cái Lý thuyết Dây đã sản sinh qua năm mươi năm làm việc — các thành tựu toán học thực sự:

• Năm công thức siêu dây nhất quán (Type I, Type IIA, Type IIB, Heterotic-O, Heterotic-E) và sự thống nhất chúng dưới M-theory trong 11D (Witten 1995).
• Tương ứng AdS/CFT (Maldacena 1997) — bài báo được trích dẫn nhiều nhất trong vật lý lý thuyết; liên hệ một học thuyết hấp dẫn trong $(d+1)$D với một học thuyết gauge trên biên $d$D. Nền tảng cho holography.
• Đối xứng gương, T-duality, S-duality — các quan hệ toán học sâu sắc giữa các học thuyết bề ngoài khác nhau.
• Suy luận entropy hố đen (Strominger-Vafa 1996) — đếm các vi trạng thái của các hố đen BPS nhất định tái tạo công thức entropy Bekenstein-Hawking chính xác.
• Nén Calabi-Yau sản sinh các fermion chiral trong 4D, mô phỏng cấu trúc của Mô hình Chuẩn.

Đây là những thành tựu toán học thực sự. Thuyết Thái Cực Vạn Vật không có gì so sánh được — chưa. Nhưng không cái nào trong số này đã được xác nhận bởi bất kỳ thí nghiệm nào.

Hồ sơ thí nghiệm của Lý thuyết Dây: bằng không

Lý thuyết Dây không sản sinh tiên đoán kiểm chứng, có thể giả mạo nào được xác nhận bởi thí nghiệm trong năm mươi năm. Không có một cái. Danh sách các thất bại:

Sabine Hossenfelder, Peter Woit, Lee Smolin và những người khác đã công khai tranh luận rằng Lý thuyết Dây không thể giả mạo trong hình thức hiện tại của nó — nó không có thí nghiệm nào có thể bác bỏ. Đây chính xác là tiêu chí Karl Popper nói tách khoa học khỏi phi-khoa học.

Nơi Thuyết Thái Cực Vạn Vật có thể trở nên kiểm chứng được

Các tay cầm thực nghiệm của Thuyết Thái Cực Vạn Vật khác với Lý thuyết Dây, và nhiều trong số đó nằm trong tầm với của các thí nghiệm hiện tại hoặc tương lai gần:

• Phát hiện vật chất tối tương quan pha. Nếu vật chất tối là các node mặt-tối-chiếm-ưu-thế ở các lát không phải Càn, nó nên để lại các chữ ký pha có thể phát hiện trong các giao thoa kế lượng tử được thiết kế cẩn thận — có thể trong tầm với của MAGIS-100, AION, hoặc LIGO nâng cấp.
• Vi phạm tính bất biến Lorentz ở năng lượng rất cao. Một lớp phủ rời rạc nên sản sinh các độ lệch nhỏ ($\sim E/E_{\text{Planck}}$) trong tốc độ tia gamma năng lượng cao. Đã bị hạn chế bởi quan sát Fermi-LAT của các vụ nổ tia gamma; có thể được xác nhận hoặc hạn chế thêm bởi CTA.
• Phổ Hawking sửa đổi gần các hố đen nhỏ. Nếu thông tin bị xoay thay vì bị huỷ, bức xạ Hawking nên mang các tương quan có thể phát hiện giữa các photon liên tiếp. Lý thuyết trường lượng tử chính thống không tiên đoán nào.
• Kiểm nghiệm liên đới đa-lát. Các thí nghiệm Bell được thiết kế có thể thăm dò liệu các tương quan liên đới có khác với tiên đoán của Cơ học Lượng tử ở khoảng cách rất lớn hoặc trong các gradient hấp dẫn mạnh — một tiên đoán Thuyết Thái Cực Vạn Vật không tầm thường.