¿No debería llamarse “teoría” de String “hipótesis” de String?

Si bien es cierto que la ‘teoría’ en la ciencia es ‘una explicación bien fundamentada de algún aspecto del mundo natural, basada en un conjunto de hechos que se han confirmado repetidamente a través de la observación y el experimento’, como señala el artículo de Wikipedia, la palabra tiene una connotación diferente en matemáticas, donde se usa para referirse a un marco para investigar ciertos tipos de objetos. Algunos ejemplos de este uso son la teoría de la mentira, la teoría de Galois, la teoría de topos, la teoría de la categoría, la teoría K, la teoría del campo cuántico, etc. La teoría de cuerdas es, por lo tanto, una ‘teoría’ en el segundo sentido de la palabra. De hecho, hasta donde sé (corríjame si me equivoco), pensar en la teoría de cuerdas como un marco unificador en diferentes áreas de la física (en lugar de una teoría de cuerdas vibrantes diminutas que constituyen todo en el Universo) se está convirtiendo en una tendencia cada vez más frecuente a raíz del descubrimiento del límite ‘t Hooft (si tiene muchas partículas débilmente acopladas entre sí, comienzan a actuar fibrosas) y la correspondencia AdS / CFT (objetos como D-branes flotantes aproximadamente en cinco dimensiones no compactas puede capturar la física de la superconductividad y otras cosas en los sistemas de cuatro dimensiones que viven en el límite del espacio de cinco dimensiones).

La teoría de cuerdas originalmente pretendía ser una generalización de la teoría cuántica de campos. La teoría del campo cuántico es la generalización mecánica cuántica de las teorías clásicas de la interacción de objetos de dimensión cero, es decir, partículas puntuales. La teoría de cuerdas fue la generalización del caso en el que los objetos clásicos subyacentes eran unidimensionales. En ambos casos, la palabra teoría se está utilizando en el sentido matemático: hay muchas teorías de campo cuántico que no son modelos realistas de fenómenos reales, y hay muchas teorías de cuerdas, tal vez incluso todas, que no corresponden a la realidad .

Esta es una forma común de usar la palabra teoría en física, al menos.

Ahora, si se habla de la teoría de Newton de la gravitación universal y las leyes del movimiento, se está usando la palabra teoría en un sentido mucho más fuerte: es una teoría que se ha probado ampliamente contra la observación, es capaz de hacer muchas predicciones útiles sobre lo que puede suceder en el mundo real, y que sigue siendo válido dentro de su dominio, a pesar de haber sido reemplazado de muchas maneras.

Por lo tanto, el uso es ambiguo, pero esto generalmente es solo un problema cuando se habla con personas como creacionistas, que desean equivocarse sobre el significado de la palabra teoría. Generalmente uno puede distinguir el significado pretendido del contexto.

A2A Una “teoría” se trata de algo. Llamamos a las matemáticas una cosa Teoría de grupos porque describe las propiedades de todos los grupos matemáticos posibles de una manera muy rigurosa. Los grupos pueden ser aplicables o no a problemas en nuestra vida diaria. Esto no cambia el valor de verdad de las matemáticas, o lo convierte en una teoría menor.

Lo mismo vale para la teoría de cuerdas. Como teoría matemática, describe muy rigurosamente las propiedades de las (super) cadenas. Esta teoría es aplicable para resolver problemas muy difíciles en dinámica de fluidos y superconductividad a altas temperaturas. Esto lo hace muy práctico. Pero como teoría fundamental de la física, debía ser la teoría de la gravedad cuántica. La evidencia experimental actual no proporciona muchas pistas sobre la validez (o falsificación) de las predicciones de la gravedad cuántica. En algunas versiones de la teoría de cuerdas (conjetura de AdS / CFT) sería muy útil si el universo tuviera una constante cosmológica negativa. Lo que se mide en astronomía es una constante cosmológica muy cercana a cero y ligeramente positiva. La teoría también predice nuevas dimensiones macroscópicas muy grandes a escala cosmológica. No ha habido ninguna evidencia experimental aún para estas nuevas dimensiones. También las escalas de energía donde la gravedad cuántica tiene efectos muy fuertes están en las escalas de Planck, que está mucho más allá de lo que es posible sondear experimentalmente.

Como teoría de la gravedad cuántica, la teoría de cuerdas es solo una hipótesis. Como teoría matemática, es muy práctico para resolver problemas en campos no relacionados con la gravedad. La teoría también arroja luz en áreas que uno sabe que el Modelo Estándar actual está equivocado. Proporciona una mejor comprensión de la física y los eventos de los agujeros negros en el Big Bang, lo que puede conducir a cosas que se pueden observar. La mayoría de los físicos aceptan que debe haber una teoría de la gravedad cuántica. La teoría de cuerdas, la teoría M, la gravedad cuántica de bucles, los torsores, el cálculo de Regge y todo lo que son instrucciones físicas que intentan encontrar una teoría física .

¿No debería llamarse “teoría” de String “hipótesis” de String?

Son solo los no científicos y los maniáticos / creacionistas quienes se obsesionan con el “debate” de teoría versus hipótesis. ¡En ciencia todas las teorías son hipótesis que pueden ser refutadas en cualquier momento! (Es diferente en matemáticas donde las cosas se pueden probar para siempre, pero la teoría de cuerdas es física. Y las matemáticas siempre han jugado según sus propias reglas).

En la definición popperiana del término, no es una teoría por las razones que mencionó y, por lo tanto, debería llamarse adecuadamente la hipótesis de la cuerda. Arpan menciona ejemplos de las matemáticas donde la palabra teoría se usa en lugar del marco. Una vez más, los investigadores en esas disciplinas a veces usan los términos filosóficos equivocados, pero no son filósofos. Como alguien bromeó una vez: “Los científicos necesitan filósofos como las aves necesitan ornitólogos”.

Quizás para aclarar la raíz de otras respuestas aquí: ‘teoría’ en matemáticas (en la que se basa la teoría de cuerdas) no es la misma ‘teoría’ que la mayoría de los otros campos científicos.

La teoría de la “Gran ciencia” es un cuerpo de evidencia empírica que demuestra un aspecto del funcionamiento del universo.

La ‘teoría’ de ‘Math’ es técnicamente una hipótesis (si nunca se ha demostrado empíricamente) hace esta concesión porque muchas de sus fórmulas se basan en fenómenos científicos demostrados; cuando las expresiones (matemáticas) de los fenómenos demostrados ‘encajan’ para ‘demostrar’ un evento empíricamente indemostrable, la fórmula utilizada para llegar a esa conclusión también se convierte en ‘evidencia’.

Personalmente, no creo que los dos usos de ‘teoría’ deban ser igualados, e incluso deberían usar términos diferentes … el margen de error (si una ‘ecuación de base’ estuviera equivocada, todo el experimento también lo estaría) y la invitación a construir una ‘teoría matemática’ no demostrada sobre la anterior ‘teoría matemática’ también es genial (y la teoría de cuerdas puede ser un ejemplo de eso).

La palabra “Teoría” tiene un significado completamente diferente en Matemáticas que en Ciencia y dado que la investigación actual sobre la Teoría de Cuerdas es esencialmente si no completamente de naturaleza matemática, sugeriría que el uso de la palabra “Teoría” en el contexto matemático sea apropiado.