弦理论最终会受到实验检验吗？

　　许多物理学家认为弦理论是我们将量子物理和重力结合成万物统一理论的最佳希望。然而，一种相反的观点认为，这个概念实际上是伪科学，因为通过实验来检验似乎几乎是不可能的。

　　现在，一些科学家说，我们可能有办法做到这一点，这要归功于一个新的猜想，即弦理论与宇宙膨胀对立。 归结起来就是这个问题:宇宙是向我们展示了它所有的量子秘密，还是以某种方式向我们的经典眼睛隐藏了那些细节？因为如果能看到细节，弦理论可能无法解释它们。 排除这个想法的一个方法是，如果我们能证明它不能预测宇宙的一个基本特征。

　　事实证明，弦理论在描述宇宙大爆炸后最早阶段发生的事情时有一个持久的问题:膨胀。 石溪大学的物理学家玛丽娜·洛夫德说:“膨胀是解释为什么我们的宇宙看起来是这样的以及结构从何而来的最有说服力的解释。”。从某种意义上说，通货膨胀解释了我们是如何从无到有获得宇宙中的一切的。该理论称早期宇宙经历了一个极度膨胀的阶段。这个过程放大了量子真空中的随机光点，并把它们转换成星系和我们周围的其他东西。

　　然而，理论家们很难在弦理论中说明通货膨胀是如何或者是否起作用的。最有希望的方法——所谓的KKLT建设——并不能说服所有人。“这取决于你问谁，”麦吉尔大学的宇宙学家苏德萨塔·梵天说。“在弦理论的许多人心中，这一直是一个挥之不去的疑问:它真的有效吗？” 2018年，一群弦论者获得了一系列有启发性的结果，他们认为这一困难反映了一种不可能——也许理论上不可能发生通货膨胀。

　　这种所谓的德西特沼泽地猜想声称，任何能够描述德西特空间的概念版本——一个我们期望膨胀发生的宇宙类型的术语——都有某种技术缺陷，将它置于被拒绝的理论的“沼泽地”中。 没有人证明过沼泽地猜想，一些弦论者仍然认为该理论的最终形式不会有通货膨胀的问题。但许多人认为，尽管这一猜想可能不会严格成立，但与之接近的东西会成立。梵天希望将沼泽地假说提炼为不会完全阻止通货膨胀的东西。“也许会有通货膨胀，”他说。"但这必须是一个非常短的通胀时期." 对通货膨胀的任何限制都会增加用实际数据来检验弦理论的可能性，但是一个明确的检验需要这个猜想的证明。

　　哈佛大学物理学家、沼泽地猜想的作者之一坎伦·瓦法认为，如果研究人员能够将这一想法与可信的物理定律联系起来，他们就可以开始为这一想法建立一个案例。“有两个层次，”他说。“首先是对原则更加自信。然后是解释。” 建立信心的一种方法可能是试图解释什么样的物理规则会限制通货膨胀——或者，以一种更实际的方式来进行探究:弦论者如何能希望说服宇宙学家重新考虑一个受青睐的理论？ 这类问题导致瓦法和他的哈佛合作者艾里克·贝德罗亚寻找一个基于物理学的理由来证明沼泽地假说。

　　他们在一个令人惊讶的地方找到了一个候选人。事实证明，通货膨胀已经有一个未解决的问题在寻找解决方案:当膨胀发生并放大真空的静态时，理论家们并没有就最微小的量子细节会发生什么达成一致。 物理学家们缺乏一个工作理论来描述低于所谓普朗克长度水平的世界，普朗克长度是一个极其微小的距离，在这里他们期望重力的量子面出现。通货膨胀的支持者通常不得不假设有一天他们可以将这些“跨普朗克”的细节融入其中，并且他们不会对任何预测产生很大影响。

　　但这一步将如何实现仍是一个悬而未决的问题。 瓦法和贝德罗亚给出了一个简单的答案:算了吧。他们新的跨普朗克审查猜想断言，尽管有膨胀的放大效应，极其微小的量子模糊性应该总是保持极其微小和量子化。如果这个想法是真的，它意味着对可能发生的通货膨胀量的限制，因为太多的通货膨胀意味着对跨普朗克细节的放大。 因此，在弦理论的一个新转折中，研究人员实际上可以从天空中寻找一些答案。