panorama de la teoría de cuerdas

En 1987, Steven Weinberg propuso que el valor observado de la constante cosmológica era tan pequeño porque es imposible que exista vida en un universo con una constante cosmológica mucho mayor. ^{[ 9 ]}

Weinberg intentó predecir la magnitud de la constante cosmológica basándose en argumentos probabilísticos. Se han realizado otros intentos para aplicar un razonamiento similar a modelos de física de partículas. ^{[ 10 ]}

Estos intentos se basan en las ideas generales de la probabilidad bayesiana ; interpretar la probabilidad en un contexto donde solo es posible extraer una muestra de una distribución es problemático en la probabilidad frecuentista , pero no en la probabilidad bayesiana, que no se define en términos de la frecuencia de eventos repetidos.

En tal marco, la probabilidad${\displaystyle P(x)}$de observar algunos parámetros fundamentales${\displaystyle x}$está dado por,

${\displaystyle P(x)=P_{\mathrm {prior} }(x)\times P_{\mathrm {selection} }(x),}$

dónde${\displaystyle P_{\mathrm {prior} }}$es la probabilidad previa, según la teoría fundamental, de los parámetros${\displaystyle x}$y${\displaystyle P_{\mathrm {selection} }}$es la "función de selección antrópica", determinada por el número de "observadores" que existirían en el universo con parámetros${\displaystyle x}$.

Estos argumentos probabilísticos son el aspecto más controvertido del panorama. Las críticas técnicas a estas propuestas han señalado que:

• La función${\displaystyle P_{\mathrm {prior} }}$es completamente desconocido en la teoría de cuerdas y puede ser imposible de definir o interpretar de una manera probabilística sensata.
• La función${\displaystyle P_{\mathrm {selection} }}$Es completamente desconocido, dado el escaso conocimiento sobre el origen de la vida. Se deben utilizar criterios simplificados (como el número de galaxias) como aproximación al número de observadores. Además, es posible que nunca se pueda calcular para parámetros radicalmente diferentes a los del universo observable.

Tegmark et al. han considerado recientemente estas objeciones y han propuesto un escenario antrópico simplificado para la materia oscura de axiones en el que argumentan que los dos primeros de estos problemas no se aplican. ^{[ 11 ]}

Vilenkin y colaboradores han propuesto una forma consistente de definir las probabilidades para un vacío dado. ^{[ 12 ]}

Un problema con muchos de los enfoques simplificados que se han intentado es que "predicen" una constante cosmológica demasiado grande por un factor de 10 a 1000 órdenes de magnitud (dependiendo de las suposiciones) y, por lo tanto, sugieren que la aceleración cósmica debería ser mucho más rápida de lo que se observa. ^{[ 13 ] [ 14 ] [ 15 ]}

Pocos discuten la gran cantidad de vacíos metaestables. Sin embargo, la existencia, el significado y la relevancia científica del paisaje antrópico siguen siendo objeto de controversia.

Las ideas del paisaje de cuerdas se pueden aplicar a la noción de supersimetría de escala débil y al problema de la Pequeña Jerarquía. Para los vacíos de cuerdas que incluyen el MSSM (Modelo Estándar Supersimétrico Mínimo) como teoría de campo efectiva de baja energía, se espera que todos los valores de los campos de ruptura de SUSY sean igualmente probables en el paisaje. Esto llevó a Douglas ^{[ 16 ]} y otros a proponer que la escala de ruptura de SUSY se distribuye como una ley de potencias en el paisaje.${\displaystyle P_{prior}\sim m_{soft}^{2n_{F}+n_{D}-1}}$dónde${\displaystyle n_{F}}$es el número de campos que rompen F (distribuidos como números complejos) y${\displaystyle n_{D}}$es el número de campos de ruptura D (distribuidos como números reales). A continuación, se puede imponer el requisito antrópico de Agrawal, Barr, Donoghue, Seckel (ABDS) ^{[ 17 ]} de que la escala débil derivada se encuentre dentro de un factor de unos pocos de nuestro valor medido (para que los núcleos necesarios para la vida tal como la conocemos no se vuelvan inestables (el principio atómico)). Combinando estos efectos con un leve efecto de ley de potencias hacia grandes términos de ruptura suave de SUSY, se pueden calcular las masas del bosón de Higgs y de la superpartícula esperadas del paisaje. ^{[ 18 ]} La distribución de probabilidad de la masa de Higgs alcanza su máximo alrededor de 125 GeV, mientras que las superpartículas (con la excepción de los higgsinos ligeros) tienden a estar muy por encima de los límites de búsqueda actuales del LHC. Este enfoque es un ejemplo de la aplicación de la naturalidad de cuerdas.