ฟิสิกส์เชิงทฤษฎี, วิธีการทางวิทยาศาสตร์และความเสียหายที่เกิดขึ้น

วิทยาศาสตร์ไม่น่าจะเร็วนัก แต่เมื่อความคืบหน้าเร็วขึ้นจริง ๆ แล้วมันสามารถรู้สึกได้ว่าการค้นพบนั้นช้าลงโดยเฉพาะในแง่ของฟิสิกส์ เนื่องจากมันกลายเป็นเรื่องธรรมดาสำหรับนักฟิสิกส์ในการพัฒนาทฤษฎีที่ไม่มีเทคโนโลยีใดที่สามารถทดสอบได้การฝึกฝนทางฟิสิกส์จึงล้าหลังทุนการศึกษาไม่ว่าจะเป็นระดับใดก็ตามที่เป็นไปได้การจัดสรรทรัพยากรสำหรับการทดลองกลายเป็นเรื่องยาก

เด็กผู้โพสต์ (ที่กำลังซื้อโปสเตอร์นี้) สำหรับความล่าช้าระหว่างทฤษฎีและการทดลองคือทฤษฎีสตริงซึ่งยังไม่ได้รับการพิสูจน์หักล้าง แต่ผู้เชี่ยวชาญบางคนกล่าวว่าอาจไม่สามารถทดสอบได้เลย สำหรับนักวิทยาศาสตร์ที่สามารถอ้างความสำเร็จในการพิสูจน์หรือพิสูจน์สมมติฐานได้นี่เป็นสถานการณ์ที่เลวร้ายที่สุด ซึ่งเป็นสาเหตุที่นักวิทยาศาสตร์กำลังพูดถึง: สัปดาห์ที่แล้วกลุ่มนักฟิสิกส์และนักปรัชญารวมตัวกันในมิวนิคเพื่อหารือเกี่ยวกับปัญหานี้ในการประชุมที่เรียกว่า "Why Trust a Theory"

สิ่งต่างๆได้รับความร้อนอย่างน่าประหลาดใจ

Richard Dawid หนึ่งในผู้จัดงานประชุมระบุว่านักฟิสิกส์สามารถยืนยันทฤษฎีได้โดยไม่ต้องทำการทดลองโดยการดึงดูดความสนใจเช่นอำนาจการอธิบายความมั่นคงภายในหรือการขาดคู่แข่งที่มีศักยภาพ คุณจะไม่แปลกใจที่รู้ว่าคนอื่นไม่เห็นด้วย George Ellis และ Joe Silk เผยแพร่ความคิดเห็นใน ธรรมชาติ เรียกว่า "ปกป้องความสมบูรณ์ของฟิสิกส์" ซึ่งพวกเขาอ้างว่าวิธีการของ Dawid ทำลายวิทยาศาสตร์กายภาพ วิธีเดียวที่จะทดสอบทฤษฏีคือการใช้เพื่อทดสอบ

Sabine Hossenfelder นักวิจัยที่สถาบันแฟรงค์เฟิร์ตเพื่อการศึกษาขั้นสูงและบล็อกเกอร์ที่อยู่เบื้องหลัง Backreaction เห็นด้วยกับ Ellis และ Silk Hossenfelder ทำงานในปรากฏการณ์แรงโน้มถ่วงควอนตัมซึ่งหมายความว่าเธอมองหาการทำนายการทดลองของทฤษฎีแรงโน้มถ่วงควอนตัม ผกผัน พูดคุยกับเธอเกี่ยวกับทฤษฎีการทดลองและวิธีกำจัดฟิสิกส์ออกจากวัชพืชและกลับมาติดตาม

คุณเป็นแกนนำเกี่ยวกับการวิพากษ์วิจารณ์การทดลองเมื่อเร็ว ๆ นี้หนึ่ง Holm's Holometer ซึ่งเป็นเหตุผลที่การทดลองไม่ได้รับการสนับสนุนโดยทฤษฎีซึ่งเรารู้ล่วงหน้าว่าการทดลองจะไม่พบอะไรเลย ความสัมพันธ์ที่ถูกต้องระหว่างทฤษฎีและการทดลองคืออะไร

ปัญหามีดังต่อไปนี้: ฉันทำงานในแรงโน้มถ่วงควอนตัมเป็นส่วนใหญ่ซึ่งเป็นหนึ่งในสาขาของฟิสิกส์ที่ฉันจะเรียกฟิสิกส์พื้นฐาน สิ่งเหล่านี้คือพื้นที่ที่เกี่ยวข้องกับโครงสร้างของเวลาอวกาศสิ่งที่ทำจากสสารและต้นกำเนิดของจักรวาลคืออะไร และสิ่งที่เกิดขึ้นในศตวรรษที่ผ่านมาไม่น่าประหลาดใจเลยคือสิ่งที่ง่าย ๆ ทั้งหมดได้ถูกทำขึ้นแล้ว

แต่ที่นี่เป็นจริงที่คุณต้องการผลักดันขอบเขตของทฤษฎีที่ซึ่งปัญหาอยู่ในขณะนี้ เพราะสิ่งที่เกิดขึ้นคือคุณได้รับช่องว่างขนาดใหญ่ระหว่างการทดลองและทฤษฎี นักทฤษฎีมีอิสระมากมายและนักทดลองไม่ทราบว่าต้องทำอะไร แล้วคุณจะก้าวหน้าในพื้นที่เช่นนี้ได้อย่างไร

คุณต้องมีความชัดเจนมากเกี่ยวกับว่าคุณสามารถเชื่อถือทฤษฎีของคุณได้มากแค่ไหนเพราะคุณต้องการทฤษฎีที่จะบอกนักทดลองที่ต้องดู คุณต้องการทฤษฎีเพื่อระบุการทดสอบที่มีแนวโน้มมากที่สุด เพราะจากนั้นเราต้องลงทุนเงินจำนวนมากและสร้างการทดลองบางอย่างซึ่งอาจใช้เวลาหลายทศวรรษ

Holometer เข้ามาได้อย่างไร คุณสามารถถามสิ่งเดียวกันเกี่ยวกับ Holometer: มันเป็นสัญญาว่าจะทำการทดลองนี้เพราะเราเชื่อทฤษฎีบางอย่างที่เราอาจพบบางสิ่งกับมัน และคำตอบคือ: ไม่ไม่มีสิ่งบ่งชี้ใด ๆ

ตอนนี้การทดลองนี้ไม่มีค่าใช้จ่ายพันล้าน ความเข้าใจของฉันคือการมุ่งเน้นไปที่การเพิ่มความแม่นยำที่เป็นไปได้ในการวัดและเป็นความสำเร็จด้วยตัวเอง ฉันไม่มีปัญหากับมัน แต่ความคิดที่ว่าด้วยสิ่งนี้คุณสามารถทดสอบแรงโน้มถ่วงควอนตัมได้จากจุดเริ่มต้นไร้สาระและทุกคนที่ทำงานเกี่ยวกับปรากฏการณ์แรงโน้มถ่วงควอนตัมรู้เรื่องนี้

ดูเหมือนว่ากระบวนการในอุดมคติของการตรวจสอบโดยเพื่อนหรือกระบวนการที่เงียบสงบของการตรวจสอบการทดลองทางวิทยาศาสตร์จะป้องกันไม่ให้สิ่งเหล่านี้เกิดขึ้นในโลกที่สมบูรณ์แบบ

ใช่แล้วในโลกที่สมบูรณ์แบบ แต่ในความเป็นจริงอึมักจะเกิดขึ้น อย่างไรก็ตามการตรวจสอบโดยเพื่อนเป็นสิ่งที่ดีที่สุดที่เรามี ฉันไม่ได้บอกว่ามีอะไรผิดปกติในการตรวจสอบโดยเพื่อนฉันกำลังบอกว่าปัญหาของการตรวจสอบโดยเพื่อนเป็นปัญหาขององค์กร ในหลักการพวกเขาสามารถได้รับการแก้ไข การทบทวนจากเพื่อนยังคงเป็นสิ่งที่ดีที่ขับเคลื่อนวิทยาศาสตร์เพราะมันเป็นเกณฑ์เดียวที่เรามี - นอกเหนือจากการตัดสินตามธรรมชาติ แต่เมื่อพูดถึงการพัฒนาทางทฤษฎี - ก่อนที่ธรรมชาติจะทำการตัดสินใจของเธอ - การทบทวนโดยเพื่อนเป็นวิธีเดียวที่คุณสามารถเรียงลำดับความดีจากความเลว เมื่อพูดถึงการพัฒนาทฤษฎีใหม่คุณต้องถามผู้เชี่ยวชาญว่า "ทฤษฎีนี้เข้ากันได้กับทุกสิ่งที่เรารู้เกี่ยวกับธรรมชาติหรือไม่"

และเมื่อคุณกำลังพูดถึงการทดลองที่อาจมีค่าใช้จ่ายมากเกินไปก็จะยิ่งมีความสำคัญมากขึ้น

ใช่แล้วด้วยโฮแกนมันเป็นแฟร์มิแล็บและพวกเขาอาจมีเหตุผลบางอย่าง ไม่ใช่เงินจำนวนมาก แต่ตอนนี้เขากำลังเดินไปรอบ ๆ และบอกว่าเราได้ทดสอบหลักการโฮโลกราฟที่ทำให้ฉันโกรธเพราะจริง ๆ แล้วมันไม่มีอะไรเกี่ยวข้องกับแรงโน้มถ่วงควอนตัม จากมุมมองของฉันมันยังส่องแสงที่ไม่ดีไปทั่วสนามของแรงโน้มถ่วงควอนตัมเชิงปรากฏการณ์ซึ่งผู้คนพยายามทดสอบสิ่งเหล่านี้ ฉันทำงานนี้มาเป็นเวลานานและตอนนี้ฉันกำลังพยายามออกไปเพราะฉันไม่สามารถรับเงินได้ นั่นคือวิธีการทำงานสำหรับคนทั่วไปอย่างฉัน

ปัญหา Holometer ดูเหมือนนักทดลองที่ไม่มีทฤษฎี แต่คุณมีปัญหาย้อนกลับในบางกรณีเช่นกันไม่จำเป็นต้องขาดความพยายาม แต่คุณมีนักทฤษฎีที่ไม่มีโอกาสทดลองที่ชัดเจน ฉันคิดว่าคุณอธิบายปัญหานี้เมื่อนักฟิสิกส์“ หลงทางคณิตศาสตร์” ฉันเข้าใจคุณอย่างถูกต้องหรือไม่?

หนึ่งสามารถตีความได้ด้วยวิธีนี้ แต่สิ่งที่ฉันอ้างถึงคือ "หลงทางในคณิตศาสตร์" มีมากกว่านี้: นักฟิสิกส์ได้ให้ความสำคัญอย่างยิ่งต่อความเป็นไปได้ทางทฤษฎีบางอย่างเมื่อมันมาถึงทฤษฎีของแรงโน้มถ่วงควอนตัมหรือการรวมกัน มันเหมือนกับสสารมืด และตลอดทางที่พวกเขาทิ้งความเป็นไปได้อื่น ๆ อีกมากมาย นักฟิสิกส์ทำให้สมมติฐานจำนวนมากที่พวกเขาใช้ในการพัฒนาทฤษฎีที่พวกเขาไม่ได้เขียนลงอย่างชัดเจน จากนั้นสิ่งเหล่านี้จะ“ หลงทางคณิตศาสตร์”

สิ่งที่ฉันหมายถึงคือการเลือกทฤษฎีได้รับอิทธิพลจากเกณฑ์จำนวนมากที่ไม่ได้รับการยอมรับอย่างชัดเจน ตัวอย่างในใจของฉันคือความเป็นธรรมชาติความเรียบง่ายและความงาม นี่คือเกณฑ์ทั้งหมดที่ใช้ในทางปฏิบัติ แต่จากนั้นพวกเขาได้รับการแปลงเป็นข้อกำหนดทางคณิตศาสตร์และผู้คนลืมว่ามันเป็นทางเลือกนั่นคือสมมติฐานที่คุณต้องทดสอบ

ลองดูตัวอย่างของความเป็นธรรมชาติ ข้อโต้แย้งคือไม่ว่าทฤษฎีจะเป็นเช่นไรก็ไม่ควรมีพารามิเตอร์ใด ๆ ที่มีขนาดใหญ่มากหรือเล็กมากเพราะมันดูไม่เป็นธรรมชาติ ฉันคิดว่ามันไร้สาระสมบูรณ์

ฉันหมายความว่าธรรมชาติไม่สนใจความคาดหวังของคุณ

ขวา. นั่นเป็นจุดที่ดี ธรรมชาติไม่สนใจสิ่งที่คุณพบว่าสวยงาม ทำไม? ทำไมธรรมชาติควรดูแล เมื่อมีคนบอกฉันว่า“ ฉันชอบทฤษฎีนี้เพราะมันงดงามมาก” ฉันชอบ“ แล้วอะไรล่ะ”

ด้วย Holometer เราได้รับความคุ้มครองเป็นเวลาหลายปีในท้ายที่สุดอาจไม่ได้ทดสอบอะไรเลย อย่างไรก็ตามเนื่องจากมีสถานที่ที่จับใจเช่นนั้นนักข่าวจึงแห่กันไป นักข่าววิทยาศาสตร์ทำอะไรได้บ้างที่จะปรับตัวเองให้กระฉับกระเฉงและรักษาวิทยาศาสตร์มากกว่าที่เป็นจริงมากกว่ารายการทีวีที่น่าอัศจรรย์แบบนี้

ในกรณีของ Holometer มันจะง่ายมากเพราะฉันคิดว่าผู้คนเพิ่งทำซ้ำสิ่งที่อยู่ในข่าวประชาสัมพันธ์จากสถานที่ที่ให้การสนับสนุนการทดลองจริง แล้วคุณคาดหวังอะไร คุณคาดหวังว่าสิ่งนี้จะเป็นเป้าหมายหรือไม่? ฉันหมายความว่าอย่างน้อยคุณควรไปถามคนในสนามว่าพวกเขาคิดอย่างไรเกี่ยวกับการทดลองนี้ ในกรณีนี้มันเลอะเทอะอย่างไม่น่าเชื่อสำหรับนักข่าวที่จะทำซ้ำนี้

โดยทั่วไปแล้วฉันคิดว่าเป็นเรื่องยากที่จะเข้าใจว่านักวิทยาศาสตร์กำลังพูดถึงอะไรในบางกรณี มันยากมากสำหรับคนที่ไม่ได้ทำงานจริง ๆ ในการหาสิ่งที่เป็นจริงสิ่งที่เป็นงอเล็กน้อยและสิ่งที่ไร้สาระทั้งหมดแต่สิ่งเหล่านี้มากมายได้รับแรงผลักดันเช่นกัน มีแรงกดดันด้านเวลาและจากนั้นจะต้องขายดังนั้นคุณจะต้องมีหัวข้อใหญ่

และนั่นคือสิ่งที่วิทยาศาสตร์ในสื่อมวลชนจากการเคลื่อนไหวอย่างช้าๆค่อยๆพัฒนาความรู้ไปสู่สิ่งนี้ซึ่งการค้นพบใหม่เกิดขึ้นทุก ๆ สองวันและความเข้าใจพื้นฐานของเราเกี่ยวกับเอกภพกำลังถูกพลิกคว่ำทุกสองสามเดือนดังนั้นนี่คือเรื่องราวอันยิ่งใหญ่นี้ เกี่ยวกับมัน. ใจของคุณปลิวไป

ใจของฉันถูกเป่าหลายครั้งจนฉันไม่รู้ว่าจะพูดอะไรเกี่ยวกับเรื่องนี้อีกต่อไป