自然性作为基础物理学中合理的科学原则

我旨在澄清自然性的物理内容与意义。物理学家最早对自然性的理解，即尺度自治性（AoS）要求，提供了最贴切的自然性定义；我将主张：i）这提供了一个统一概念，支撑众多著名的自然性条件；ii）这是对有效场论（EFT）施加的合理判据；iii）自然性的成功与违背在坚持此自然性概念时能得到最佳理解。我认为该原则既非美学原则，亦非受社会学影响的原则。我主张，仅当自然性的形式化度量及其在物理学界中的使用与自然性的核心信条混淆时，自然性才可能被合理地论证为美学/社会学原则——前者确实可被认为受社会学影响且有些任意——但这些形式化自然性度量实际上不如AoS自然性成功。我提出论证说明为何AoS自然性是明确定义的，以及为何物理学家在理论与经验基础上认可此自然性原则是合理的。迄今，尚无令人信服的理由说明自然规律为何应普遍解耦为准自治物理域。量子领域中的尺度解耦常被认为由解耦定理（Cao and Schweber (1993)）所蕴含，然而我将表明该定理过弱，不足以支撑量子场论中的准自治物理域，因为还须额外要求参数为自然的。自然性的违背因而具有本体论意义——非自然参数无法由EFT准确描述，而应由展现某种UV/IR相互作用的场论描述。