Elméleti fizika, a tudományos módszer és a kár történt

A tudománynak nem szabad gyorsnak lennie, de mivel az előrehaladás felgyorsul, valójában úgy érzi, mintha a felfedezés üteme lassulna - különös tekintettel a fizikára. Mivel a fizikusok szokásai olyan elméletek kifejlesztésére váltak, amelyek szerint a meglévő technológia nem tesztelhető, a fizika gyakorlata elmaradt az ösztöndíjtól - bármi legyen is lehetséges -, hogy a források elosztása a kísérletezésre nehezebbé vált.

A poszter gyermek (aki ezt a posztert vásárolja meg?) Az elmélet és a kísérlet közötti késésért a sztringelmélet, amelyet nem vitattak meg, de néhány szakértő szerint nem lehet egyáltalán tesztelhető. Azok a tudósok számára, akik a hipotéziseket bizonyító vagy elutasító sikert követelhetnek meg, ez a legrosszabb eset. Ezért beszélnek a tudósok: Múlt héten a fizikusok és a filozófusok kádere gyűlt össze Münchenben, hogy megvitassák ezt a problémát egy „Miért bízz egy elméletben?” Című konferencián.

A dolgok meglepően fűtöttek.

Az egyik konferenciaszervező, Richard Dawid, azzal érvel, hogy a fizikusok kísérletet nélkül megerősíthetik az elméletet, például a magyarázó erejével, belső konzisztenciájával vagy az életképes versenytársak hiányával. Nem leszel meglepve, hogy megtudod, hogy mások nem értenek egyet. George Ellis és Joe Silk tett közzé egy megjegyzést Természet „A fizika integritásának megvédése”, amelyben azt állították, hogy a Dawid megközelítése aláássa a fizikai tudományokat. Az egyetlen módja annak, hogy teszteljünk egy elméletet, azt mondják, hogy kísérletezzük.

Sabine Hossenfelder, a Frankfurti Fejlesztési Intézet kutatója és a Backreaction mögötti blogger egyetért Ellis és Silk. Hossenfelder kvantum gravitációs fenomenológiában dolgozik, ami azt jelenti, hogy a kvantum gravitációs elméletek kísérletileg tesztelhető előrejelzéseit keresi. fordítottja beszélt vele az elméletekről, kísérletekről és arról, hogyan lehet fizikát kapni a gyomokból és vissza a pályára.

Nagyon hangos volt, hogy kritizálsz egy újabb kísérletet, a Fermilab holométerét, azzal az indokkal, hogy a kísérletet nem támogatta az elmélet, hogy tudtuk, hogy a kísérlet nem fog semmit találni. Mi a megfelelő kapcsolat az elmélet és a kísérlet között?

A kérdés a következő: a kvantum-gravitációban dolgozom, amely a fizika egyik olyan területe, amelyet alapfizikának neveznék. Ezek azok a területek, amelyek a téridő szerkezetével foglalkoznak, mi a lényege, és mi az eredete az univerzumnak. És ami történt a múlt században, nem annyira meglepő módon, hogy minden egyszerű dolog megtörtént.

De tényleg itt van, ahol az elméletek határait akarod tolni, ahol a baj most. Mert mi történt, az a nagy különbség a kísérlet és az elmélet között. Az elméleti szakemberek sok szabadsággal rendelkeznek, és a kísérleti szakértők nem igazán tudják, mit tegyenek. Szóval hogyan lehet előrelépni egy ilyen területen?

Nos, nagyon tisztában kell lennie abban, hogy mennyire bízhat az elméletben, mert szükség van az elméletre, hogy elmondja a kísérletezőnek, hogy hol keresse. Szükséged van az elméletre a legígéretesebb tesztek meghatározásához. Mert akkor sok pénzt kell fektetnünk, és egy kis kísérletet kell készítenünk, ami évtizedekig tarthat.

Szóval hol jön be a holométer? Nos, ugyanazt kérdezheted a holométerről: ígéretes volt, hogy ezt a kísérletet végezzük, mert bízunk benne, hogy valamilyen elméletben találunk valamit vele? És a válasz: Nem, nem volt semmi jel.

Most ez a kísérlet nem fizetett milliárdokat. Megértem, hogy elsősorban az ilyen mérések pontosságának növeléséről van szó, és ez önmagában egy eredmény. Nekem nincs probléma ezzel. De az a gondolat, hogy ezzel a kvantum gravitációval lehetett tesztelni, a kezdetektől fogva értelmetlen volt, és mindenki, aki a kvantum gravitáció fenomenológiáján dolgozott, ezt tudta.

Úgy tűnik, hogy a szakértői felülvizsgálat idealizált folyamata vagy a tudományos kísérletek elbűvölésének folyamata megakadályozná, hogy ez a fajta dolog tökéletes világban történjen.

Igen, egy tökéletes világban. A valóságban azonban szar mindig történik. Mégis, a szakértői értékelés a legjobb, amit megvan. Nem mondom, hogy a szakértői értékelés során nincs semmi baj, azt mondom, hogy a szakértői értékeléssel kapcsolatos kérdések szervezeti kérdések. Ezek elvben rögzíthetők. A szakértői értékelés még mindig jó dolog, ami a tudományot ösztönzi, mert az egyetlen kritérium, amit természetesen természetesen elítélünk. De amikor elméleti fejlesztésről van szó - mielőtt a természet meghozta volna az ítéletét -, a szakértői értékelés az egyetlen módja annak, hogy a rosszat rendezhesse. Amikor egy új elmélet kialakításáról van szó, meg kell kérdezni a szakértőket: „Ez az elmélet kompatibilis-e mindazzal, amit a természetről tudunk?”

És amikor olyan kísérletekről beszélünk, amelyek potenciálisan nagy pénzt halmoznak, még fontosabbá válik.

Jól van, így Hogan-tal Fermilab volt, és valószínűleg valamilyen okuk volt. Ez nem egy hatalmas pénz. De most, hogy körbejárja és azt mondja, hogy teszteltük a holografikus elvet, ez tényleg elbomlik, mert tényleg nincs semmi köze a kvantum gravitációhoz. Az én szemszögből is rossz fényt ad a fenomenológiai kvantum gravitáció egész területére, ahol az emberek ténylegesen megpróbálják tesztelni ezeket a dolgokat. Régóta dolgoztam ezzel, és most megpróbálok kijutni belőle, mert nem tudtam finanszírozást kapni. Így működik az átlagos emberek, mint én.

A holométer probléma egy elméleti kísérletezőnek hangzik. De bizonyos esetekben is fordított problémája van, nem feltétlenül a próbálkozás hiánya miatt, de elméleti szakembereink nincsenek egyértelmű kísérleti kilátásokkal. Azt hiszem, ezt a problémát fizikusokként „elvesztette a matematikában”.

Így lehet értelmezni. De amit a „matematikában elveszett” kifejezésre utalok, inkább a következő: a fizikusok nagyon erősen összpontosítottak néhány elméleti lehetőségre, amikor a kvantum gravitáció elméletére vagy az egyesítésre vonatkozik. Ugyanaz a sötét anyaggal. És az út mentén sok más lehetőséget is elvetettek. A fizikusok sok feltételezést tesznek, amelyeket elméleti fejlesztésekben használnak, hogy nem írják le kifejezetten. És ezután „elveszett a matematikában”.

Ezzel azt értem, hogy az elméletválasztást számos olyan kritérium befolyásolja, amelyeket nem ismerünk kifejezetten. A szemléletem a természetesség, az egyszerűség és a szépség példái. Ezek mind a gyakorlatban alkalmazott kritériumok, de aztán matematikai követelményekké alakulnak, és az emberek elfelejtik, hogy ez egy választás, hogy hipotézisek, amelyeket tesztelni kell.

Vegyük ezt a természetesség példáját. Az az érv, hogy bármi legyen is az elmélet, nem lehet olyan paraméter, amely nagyon nagy vagy nagyon kicsi, mert nem tűnik természetesnek. Azt hiszem, ez teljesen értelmetlen.

Úgy értem, a természet nem törődik az elvárásaival.

Jobb. Ez egy jó pont. A természet nem törődik azzal, amit gyönyörűnek talál. Miért? Miért kell a természet gondozása? Amikor az emberek azt mondják nekem: „Szeretem ezt az elméletet, mert annyira elegáns,” szeretem: „Szóval mi?”

A holométerrel évekig fedezünk valamit, ami végül valószínűleg nem tesztel semmit. Azonban az újságíróknak egy ilyen fogékony előfeltétele van. Mit tehetnek a tudomány újságírói egy kicsit, és jobban kezelik a tudományt, mint amilyen valójában, mint ez a fantasztikus TV-műsor?

A holométer esetében ez nagyon könnyű lett volna, mert úgy gondolom, hogy az emberek csak megismételték azt, ami a sajtóközleményben volt a helyről, amely ténylegesen finanszírozta a kísérletet. Szóval mit vársz? Várja, hogy ez objektív? Úgy értem, legalább el kell mennie, és kérdeznie kell valakit a területről, hogy mit gondolnak erről a kísérletről. Ebben az esetben hihetetlenül hanyag volt az újságíróknak, hogy ezt megismételjék.

Általánosabban vélem, hogy bizonyos esetekben nehéz megérteni, hogy mit mondanak a tudósok. Nagyon nehéz valakinek, aki nem igazán dolgozik ezzel, kitalálni, hogy mi igaz, mi az, ami kissé hajlott és mi a teljes értelmetlen.De ennek nagy részét a nyomás is vezérli. Időbeli nyomás van, és aztán el kell adnia, ezért nagy címet kell találnia.

És ez az, hogy a tudomány a sajtóban a lassan mozgó, fokozatosan fejlődő tudásmezőből származik ebbe a dologba, amelyben minden második nap megtörténik az áttörések, és az univerzum alapvető megértése néhány hónaponként felborul, így itt ez a nagyszerű történet erről. Az elméd fújt.

Az elmémet oly sokszor felrobbantották, hogy nem tudom, mit mondjak erről többé.