Teorik Fizik, Bilimsel Yöntem ve Yapılan Hasar

Bilimin hızlı olması gerekmiyor, ancak ilerleme hızlandıkça, özellikle fizik ile ilgili olarak, keşif hızının yavaşladığını hissedebilirsiniz. Fizikçilerin mevcut hiçbir teknolojinin test edemeyeceği teoriler geliştirmeleri yaygınlaştığı için fizik uygulamaları bursun gerisinde kalmıştır - mümkün olan her dereceye kadar - denemeye kaynak ayırmak zorlaşmıştır.

Teori ve deney arasındaki gecikme için (bu posteri kim satın alıyor?) Poster çocuğu, kanıtlanamayan ancak bazı uzmanların test edilemeyebileceğini söylediği tel teorisidir. Hipotezleri kanıtlayıp başarıyı kanıtlayamayan bilim adamları için bu en kötü durum senaryosudur. Bilim adamları neden bu yüzden konuşmuyorlar? Geçen hafta, “Neden Teoriye Güven?” Adlı bir konferansta Münih'te toplanan bu sorunu tartışmak için bir fizikçi ve filozof kadrosu toplandı.

İşler şaşırtıcı derecede ısıtıldı.

Konferans düzenleyicilerinden biri olan Richard Dawid, fizikçilerin, örneğin açıklayıcı gücüne, iç tutarlılığına veya uygulanabilir rakiplerin yokluğuna itiraz ederek deney yapmadan bir teoriyi onaylayabileceklerini savunuyorlar. Başkalarının aynı fikirde olmadığını öğrenmek sizi şaşırtmaz. George Ellis ve Joe Silk, bir yorum yayınladı Doğa Dawid’in yaklaşımının fiziksel bilimlere zarar verdiğini iddia ettikleri “fiziğin bütünlüğünü savun” olarak adlandırıldı. Bir teoriyi test etmenin tek yolu, denemeye koymak olduğunu söylüyorlar.

Frankfurt İleri Araştırmalar Enstitüsü'nün araştırmacısı ve Backreaction'ın arkasındaki blog yazarı Sabine Hossenfelder, Ellis ve Silk ile aynı fikirde. Hossenfelder, kuantum gravite fenomenolojisinde çalışır, bu da kuantum gravite teorilerinin deneysel olarak test edilebilir tahminlerini aradığı anlamına gelir. Ters Onunla teoriler, deneyler ve yabancı otlardan fiziği nasıl çıkarabileceğimizi ve geri döneceğini anlattı.

Son bir denemeyi Fermilab’ın Holometer’i, denemenin hiçbir şey bulamayacağını bildiğimizden önce, teori tarafından desteklenmediği gerekçesiyle eleştirme konusunda çok vokal oldunuz. Teori ve deney arasındaki doğru ilişki nedir?

Mesele şu: Temel fizik olarak adlandırdığım fizik alanlarından olan çoğunlukla kuantum gravite ile çalışıyorum. Bunlar uzay zamanının yapısı, neyin yapıldığı ve evrenin kökeni ile ilgili alanlardır. Ve geçen yüzyılda olan, şaşırtıcı olmayan bir şekilde, tüm kolay şeylerin yapıldığıdır.

Ama gerçekten burada, teorilerinizin sınırlarını zorlamak istediğiniz, derdin şu an olduğu yerde. Çünkü olan, deney ve teori arasındaki bu büyük boşluğu bulmanız. Teorisyenler çok fazla özgürlüğe sahip ve deneyciler gerçekten ne yapacaklarını bilmiyorlar. Peki böyle bir alanda nasıl ilerleme kaydedersiniz?

Teorisine ne kadar güvenebileceğin konusunda çok net olmalısın, çünkü deneyciye nereye bakacağını söylemek için teoriye ihtiyacın var. En umut verici testleri belirlemek için teoriye ihtiyacınız var. Çünkü o zaman çok fazla para yatırmalı ve onlarca yıl sürecek bir deney yapmalıyız.

Peki, Holometer nereye geliyor? Eh, Holometer için de aynı şeyi sorabilirsiniz: Bu deneyi yapmak umut verici miydi çünkü onunla bir şeyler bulabileceğimiz bir teoriye güvenmiştik? Ve cevap: Hayır, hiçbir şekilde bir gösterge yoktu.

Şimdi bu deney milyarlarca maliyete sahip değildi. Anladığım kadarıyla, öncelikle bu tür ölçümlerde mümkün olan kesinliği artırmak ve bu başlı başına bir başarı. Bununla bir problemim yok. Ancak, bununla kuantum graviteyi test edebileceğiniz fikri, saçmalıktan başlıyordu ve kuantum gravite fenomenolojisi üzerinde çalışan herkes bunu biliyordu.

İdealleştirilmiş bir meslektaş gözden geçirme süreci ya da idealize edilmiş bilimsel deneyleri sorgulama süreci bu tür şeylerin kusursuz bir dünyada gerçekleşmesini önler gibi görünüyor.

Evet, mükemmel bir dünyada. Fakat gerçekte, bok her zaman olur. Yine de, meslektaş incelemesi elimizdeki en iyisidir. Akran değerlendirmesinde yanlış bir şey olmadığını söylemiyorum, Akran değerlendirmesinde sorunların örgütsel konular olduğunu söylüyorum. Prensip olarak sabitlenebilirlerdi. Hakem incelemesi hala bilimi yönlendiren iyi bir şey, çünkü sahip olduğumuz tek kriter - tabi ki tabiatla karar vermekten başka. Ancak, teori geliştirme söz konusu olduğunda - doğa kararını vermeden önce - hakem değerlendirmesi, iyiyi kötülükten ayırmanın tek yoludur. Yeni bir teori geliştirmeye gelince, uzmanlara “Bu teori doğa hakkında bildiğimiz her şeyle uyumlu mu?” Diye sormalısınız.

Ve büyük miktarda para biriktirme potansiyeli olan deneylerden bahsederken, daha da önemli hale gelir.

Doğru, yani Hogan'la birlikte Fermilab'dı ve muhtemelen bir nedenleri vardı. Çok fazla para değil. Ama şimdi etrafta dolaştığını ve beni gerçekten kızdıran holografik prensibi test ettiğimizi söylediği için, çünkü gerçekten kuantum gravite ile ilgisi yok. Benim bakış açıma göre, insanların gerçekte bunları test etmeye çalıştıkları fenomenolojik kuantum kütlesinin tüm alanına kötü bir ışık tutuyor. Uzun zamandır bunun üzerinde çalıştım ve şimdi fondan alamadığım için bundan kurtulmaya çalışıyorum. Demek benim gibi ortalama insanlar için böyle yürüyor.

Holometre problemi teorisi olmayan bir deneysel gibi görünüyor. Ancak, bazı durumlarda da tam tersi bir problem yaşarsınız, mutlaka denememek zorunda kalmazsınız, ancak deneysel beklentileri net olmayan teorisyenleriniz vardır. Sanırım bu sorunu fizikçilerin “matematikte kaybolması” olarak tanımlıyorsunuz.

Kişi bu şekilde yorumlayabilir. Fakat “matematikte kaybolmak” ile kastettiğim şudur: Dahası: Fizikçiler, kuantum kütleçekimi teorisi veya birleşme teorisi söz konusu olduğunda, birkaç teorik olasılık üzerine çok güçlü bir şekilde odaklanmışlardır. Karanlık madde ile aynı. Ve bu yolda birçok başka olasılığı da yok ettiler. Fizikçiler, teorik gelişiminde kullandıkları ve açıkça yazmadıkları pek çok varsayımda bulunurlar. Ve bunlar daha sonra “matematikte kayboluyor”.

Bununla demek istediğim, teori seçiminin açıkça tanınmayan birçok kriterden etkilenmesidir. Aklımdaki örnekler doğallık, basitlik ve güzelliktir. Bunların hepsi pratikte kullanılmakta olan kriterlerdir, ancak daha sonra matematiksel gereksinimlere dönüştürülürler ve insanlar bunun bir seçim olduğunu, test etmeniz gereken hipotezler olduğunu unuturlar.

Bu doğallık örneğini ele alalım. Argüman, teori ne olursa olsun, çok büyük ya da çok küçük herhangi bir parametreye sahip olmamalı çünkü doğal görünmüyor. Bence bu tamamen saçmalık.

Demek istediğim, doğa beklentilerinizi pek önemsemiyor.

Sağ. İyi bir noktaya değindin. Doğa, güzel bulduklarınızı da umursamıyor. Niye ya? Neden doğa bakımı yapmalı? İnsanlar bana “Bu teoriden hoşlanıyorum çünkü çok zarif,” “Ne olmuş?” Dedim.

Holometer ile, sonunda, muhtemelen hiçbir şey test etmeyen bir şeyin yıllarca kapsamını alıyoruz. Bununla birlikte, çok akılda kalıcı bir öncül olduğu için, gazeteciler akın edecek. Bilim muhabirleri kendilerini biraz dizginlemek ve bilimi bu tür fantazi TV şovundan daha fazla olduğu gibi görmek için ne yapabilirdi?

Holometre için bu çok kolay olurdu çünkü bence insanlar bülteni finanse eden yerden basın açıklamasında olanları yeni tekrarladılar. Peki ne bekliyorsunuz? Bunun objektif olmasını bekliyor musunuz? Demek istediğim, en azından alandan birisine bu deney hakkında ne düşündüklerini sormalısınız. Bu durumda, gazetecilerin bunu tekrarlamaları inanılmaz derecede özensizdi.

Daha genel olarak, bazı durumlarda bilim adamlarının ne dediklerini gerçekten anlamanın zor olduğunu düşünüyorum. Bu konuda gerçekten çalışmayan birisinin neyin doğru olduğunu, neyin hafifçe büküldüğünü ve saçmalık olduğunu anlamak çok zordur.Fakat bunun bir çoğu da baskıdan kaynaklanıyor. Zaman baskısı var ve sonra satmak zorunda, bu yüzden büyük bir başlık bulmalısınız.

Basındaki bilim, yavaş hareket eden, kademeli olarak ilerleyen bir bilgi alanından, her iki günde bir atılımların gerçekleştiği ve evren hakkındaki temel anlayışımızın her iki ayda bir devrilmesinin yol açtığı işte budur. İşte bu harika hikaye hakkında. Aklın uçtu.

Zihnim o kadar çok kez etkilendi ki artık bunun hakkında ne söyleyeceğimi bilemiyorum.