Física teòrica, el mètode científic i el dany fet

Se suposa que la ciència no és ràpida, però a mesura que el progrés s'accelera, pot sentir que el ritme de descobriment es desaccelera, especialment pel que fa a la física. Com que els físics s'han convertit en un lloc comú per desenvolupar teories que cap tecnologia existent pugui provar, la pràctica de la física ha quedat per darrera de la beca –a qualsevol grau possible– l'assignació de recursos per a l'experimentació ha esdevingut difícil.

El nen de la cartellera (que compra aquest pòster?) Pel retard entre la teoria i l'experimentació és la teoria de cordes, que no ha estat refutada, però que alguns experts diuen que potser no són testables. Per als científics, que poden reclamar l’èxit demostrant o rebutjant hipòtesis, aquest és el pitjor dels casos. Per això, els científics ho parlen: la setmana passada, un grup de físics i filòsofs es van reunir a Munic per discutir aquest problema en una conferència anomenada "Per què confiar en una teoria?".

Les coses van ser sorprenentment escalfades.

Un dels organitzadors de la conferència, Richard Dawid, argumenta que els físics poden confirmar una teoria sense experimentar apel·lant, per exemple, al seu poder explicatiu, a la seva consistència interna oa l'absència de competidors viables. No us sorprendrà saber que altres no estan d'acord. George Ellis i Joe Silk van publicar un comentari a Naturalesa anomenada "Defensa la integritat de la física", en la qual argumentaven que l’enfocament de Dawid soscava les ciències físiques. L’única manera de provar una teoria, diuen, és posar-la a experimentar.

Sabine Hossenfelder, investigadora de l'Institut de Frankfurt per a estudis avançats i el blogger Backreaction, està d'acord amb Ellis i Silk. Hossenfelder treballa en la fenomenologia de la gravetat quàntica, la qual cosa vol dir que busca prediccions experimentals de les teories de la gravetat quàntica. Invers Li vaig parlar de teories, experiments i de com sortir de la física de les males herbes i tornar a la pista.

Ha estat molt fort en criticar un experiment recent, el Holometre de Fermilab, al fet que l’experiment no era compatible amb la teoria, que sabíem amb antelació que l’experiment no trobaria res. Quina és la relació correcta entre la teoria i l’experiment?

El problema és el següent: treballo en gravetat quàntica principalment, que és un dels camps de la física que anomenaria física fundacional. Aquestes són les àrees relacionades amb l’estructura del temps de l’espai, de què es fa la matèria i quina és l’origen de l’univers. I el que ha passat al segle passat, no és sorprenent, és que totes les coses fàcils s'han fet.

Però és realment aquí, on voleu empènyer les fronteres de les vostres teories, on el problema està ara mateix. Perquè el que ha passat és que obteniu aquesta gran bretxa entre experiment i teoria. Els teòrics tenen molta llibertat i els experimentadors no saben què fer. Llavors, com avança en una zona com aquesta?

Bé, heu de tenir molt clar què podeu confiar en la vostra teoria, perquè necessiteu la teoria per dir-li a l’experimentista d’on mirar. Necessiteu la teoria per identificar les proves més prometedores. Perquè llavors hem d'invertir molts diners i construir algunes experiències que poden trigar dècades.

Llavors, on entra l’Holometer? Bé, podeu preguntar el mateix sobre l’Holòmetre: estava prometent fer aquest experiment perquè confiem en alguna teoria que podem trobar alguna cosa amb ell? I la resposta és: No, no hi havia cap indicació.

Ara, aquest experiment no va costar mil milions. La meva comprensió és que es tracta principalment d’augmentar la precisió possible en aquestes mesures, i això és un èxit per si mateix. No tinc cap problema. Però la idea que amb això es podia provar la gravetat quàntica va ser des del principi absurd, i tothom que treballava en la fenomenologia de la gravetat quàntica ho sabia.

Sembla que el procés idealitzat de revisió per parells o el procés idealitzat d’experimentar experiments científics impediria que això succeís en un món perfecte.

Sí, en un món perfecte. Però, en realitat, sempre passa la merda. Tot i així, la revisió per parells és la millor que tenim. No dic que no hi hagi res de dolent amb la revisió per parells, estic dient que els problemes relacionats amb la revisió per parells són problemes organitzatius. Podrien en principi ser fixats. La revisió per parells continua sent una cosa bona que impulsa la ciència, ja que és l’únic criteri que tenim, a banda del judici per naturalesa. Però quan es tracta d’un desenvolupament teòric, abans que la naturalesa s’hagi jutjat, la revisió per parells és l’única manera d’ordenar el bé dels dolents. Quan es tracta de desenvolupar una nova teoria, heu de preguntar als experts: "Aquesta teoria és compatible amb tot el que sabem de la natura?"

I quan parleu d’experiments que potencialment costen grans quantitats de diners, esdevé encara més important.

Bé, amb Hogan, era Fermilab i probablement tenien alguna raó. No és una quantitat enorme de diners. Però ara que va per aquí i diu que hem provat el principi hologràfic, això em molesta realment, perquè realment no té res a veure amb la gravetat quàntica. Des de la meva perspectiva, també dóna una mala llum a tot el camp de la gravetat quàntica fenomenològica, on la gent realment tracta de provar aquestes coses. Vaig treballar en això durant molt de temps i ara estic intentant sortir-ne perquè no puc obtenir finançament. Així és com funciona la gent mitjana com jo.

El problema de l'Holòmetre sona com un experimentador sense una teoria. Però també teniu el problema invers en alguns casos, no necessàriament per falta de proves, però teniu teòrics sense perspectives experimentals clares. Crec que descriviu aquest problema com a físics "perduts en matemàtiques". T’ho entenc correctament?

Es podria interpretar d’aquesta manera. Però el que faig referència amb "perduts en matemàtiques" és més això: els físics s'han centrat molt fortament en algunes possibilitats teòriques quan es tracta de la teoria de la gravetat quàntica o de la unificació. És igual amb la matèria fosca. I al llarg del camí han descartat moltes altres possibilitats. Els físics fan molts supòsits que utilitzen en el desenvolupament teòric que no escriuen de manera explícita. I a continuació, es "perdran en matemàtiques".

El que vull dir amb això és que la selecció de la teoria està influïda per molts criteris que no es reconeixen explícitament. Els exemples de la meva ment són els de naturalitat, senzillesa i bellesa. Aquests són tots els criteris que es fan servir a la pràctica, però es converteixen en requisits matemàtics i obliden que era una elecció, que eren hipòtesis que cal provar.

Prengui aquest exemple de naturalitat. L’argument és que, sigui quina sigui la teoria, no hauria de tenir cap paràmetre que sigui molt gran o molt petit perquè no sembla natural. Crec que és una absurditat completa.

Vull dir, la natura no es preocupa per les seves expectatives.

Dret. Aquest és un bon punt. La naturalesa tampoc no es preocupa per allò que us sembli bonic. Per què? Per què hauria de cuidar la natura? Quan la gent em diu: "M'agrada aquesta teoria perquè és tan elegant", m'agrada, "I què?"

Amb l’Holometre, obtenim anys de cobertura d’una cosa que, al final, probablement no està provant res. No obstant això, com que té una premissa tan enganxosa, els periodistes hi acudeixen. Què podrien fer els periodistes científics per controlar-los una mica i tractar la ciència com és realment que aquest tipus de fantasia de televisió?

En el cas de l’Holòmetre, hauria estat molt fàcil, ja que crec que la gent només repetia el que estava en la nota de premsa del lloc que realment va finançar l’experiment. Què esperes? Esperes que això sigui objectiu? Vull dir, almenys hauria d'anar a preguntar a algú del camp del que pensen d'aquest experiment. En aquest cas, era increïblement descuidat que els periodistes repetissin això.

Més generalment, crec que en alguns casos és difícil determinar realment el que diuen els científics. És molt difícil per a algú que realment no està treballant en això per esbrinar què és veritat, allò que és lleugerament inclinat i el que és absurd total.Però molta d’aquest fet també es veu impulsada per la pressió. Hi ha una pressió del temps, i després ha de vendre, així que heu de presentar un gran títol.

I així és com es transforma la ciència de la premsa des d’un camp de coneixement lentament progressista i progressiu en aquesta cosa en què els avenços s’estan produint cada dos dies, i la nostra comprensió fonamental de l’univers s’està anul·lant cada dos mesos, així que aquí teniu aquesta gran història. sobre això. La teva ment està bufada.

La meva ment ha estat bufada tantes vegades que ja no sé què dir sobre això.