이론 물리학, 과학적 방법 및 피해 완료

과학은 빠르지 않아야하지만 진도가 올라감에 따라 발견의 속도가 느려지는 것처럼 느껴질 수 있습니다 - 특히 물리학에 관한 것. 물리학 자들은 기존의 기술이 테스트 할 수없는 이론을 개발하는 것이 보통이되어 왔기 때문에 물리학의 실천이 가능한 한 어느 정도까지 - 실험을위한 자원 배분이 어려워졌습니다.

이론과 실험 사이의 지연에 대한 포스터 자식 (누가이 포스터를 구입 했습니까?)은 문자열 이론입니다.이 이론은 반증되지 않았지만 일부 전문가는 전혀 테스트 할 수 없다고 말합니다. 과학자들은 누가 가설을 증명하거나 틀린다고 주장 할 수 있습니다. 이것은 최악의 시나리오입니다. 과학자들이 이것을 이야기하는 이유는 다음과 같습니다. 지난 주, 왜 물리학 자와 철학자의 간부가 뮌헨에 모였습니다. "Why Trust a Theory?"라는 회의에서이 문제를 토론했습니다.

상황은 놀라 울 정도로 열이났습니다.

회의 주최자 중 한 명인 리차드 다위드 (Richard Dawid)는 물리학 자들이 실험없이 예를 들어 설명력, 내부 일관성 또는 실행 가능한 경쟁자 부재 등을 호소하여 이론을 확인할 수 있다고 주장한다. 다른 사람들이 동의하지 않는다는 사실에 놀라지 않을 것입니다. 조지 엘리스 (George Ellis)와 조 실크 (Joe Silk)는 자연 Dawid의 접근 방식이 물리학을 훼손한다고 주장하는 "물리학의 완전성을 지키라"는 목표를 세웠다. 이론을 테스트하는 유일한 방법은 실험에 사용하는 것입니다.

Frankfurt Institute for Advanced Studies의 연구원이자 Backreaction의 블로거 인 Sabine Hossenfelder는 Ellis와 Silk의 의견에 동의합니다. 호센 펠더 (Hossenfelder)는 양자 중력 현상학에서 작용합니다. 즉, 양자 중력 이론에 대한 실험적으로 검증 가능한 예측을 찾습니다. 역 이론, 실험, 잡초에서 물리학을 얻는 방법에 대해 이야기를 나누었습니다.

당신은 실험이 이론적으로 뒷받침되지 않았기 때문에 실험이 아무 것도 찾지 못할 것이라는 것을 미리 알았던 한 최근의 실험 인 Fermilab 's Holometer를 비판하는 것에 대해 매우 보컬했습니다. 이론과 실험의 올바른 관계는 무엇입니까?

문제는 다음과 같습니다. 저는 주로 양자 중력에서 일하는데, 이것은 기초 물리학이라고 부르는 물리학 분야 중 하나입니다. 이것들은 시공간의 구조, 어떤 물질로 만들어 졌는지, 그리고 우주의 기원은 무엇인가에 관심이있는 분야입니다. 그리 놀랍지 않게 지난 세기에 일어난 일은 모든 쉬운 일이 이루어 졌다는 것입니다.

그러나 정말로 여기에 있습니다. 문제의 바로 지금 당신 이론의 국경을 밀고 싶은 곳입니다. 왜냐하면 당신은 실험과 이론 사이에 커다란 차이가 있다는 것입니다. 이론가들은 많은 자유를 가지며 실험가들은 실제로 무엇을해야할지 모른다. 그러면이 분야에서 어떻게 진전을 이룰 수 있습니까?

실험 주의자에게 어디를보아야하는지 이론을 설명해야하기 때문에 이론을 얼마나 신뢰할 수 있는지에 대해 분명히해야합니다. 가장 유망한 테스트를 확인하려면 이론이 필요합니다. 그 때 우리는 많은 돈을 투자하고 수십 년이 걸릴 수있는 실험을해야합니다.

그렇다면 홀로 미터는 어디서 들어 왔습니까? 글쎄, 당신은 홀로 미터에 관해 똑같은 질문을 할 수 있습니다. 우리가 어떤 이론을 믿을 수 있기 때문에이 실험을하는 것이 유망한가요? 그리고 답은 다음과 같습니다. 아니오, 아무런 지적이 없었습니다.

이제이 실험은 수십억의 비용이 들지 않았습니다. 내 이해는 주로 이러한 측정에서 가능한 정밀도를 높이는 것이고 그 자체로 모든 성취라고합니다. 나는 그것에 문제가 없다. 그러나 이것이 당신이 양자 중력을 시험 할 수 있다는 생각은 처음부터 넌센스 였고, 양자 중력 현상학을 연구하는 모든 사람들은 이것을 알고있었습니다.

그것은 과학적 실험을 심사 숙고하는 이상적인 프로세스가 완벽한 세계에서 일어나는 것을 막을 수있는 이상적인 프로세스의 피어 리뷰 또는 이상적인 프로세스처럼 보입니다.

그렇습니다. 완벽한 세상입니다. 하지만 현실에서는 항상 이런 일이 발생합니다. 그래도 동료 평가는 우리가 가지고있는 최고입니다. 나는 동료 평가에 아무런 문제가 없다는 것을 말하지 않고 있으며, 나는 동료 검토의 문제가 조직적인 문제라고 말하고있다. 그들은 원칙적으로 고칠 수 있습니다. 피어 리뷰는 여전히 과학을 발전시키는 좋은 일입니다. 왜냐하면 그것이 우리가 가진 유일한 기준이기 때문입니다. 물론 자연에 의한 판단 이외의 것입니다. 그러나 자연이 그녀의 판단을 내리기 전에 이론 개발에 관해서는 동료 리뷰가 나쁜 점을 선점 할 수있는 유일한 방법입니다. 새로운 이론을 개발할 때 전문가에게 "이 이론은 자연에 대해 아는 모든 것과 양립 할 수 있습니까?"라고 물어야합니다.

그리고 잠재적으로 많은 돈을 요하는 실험에 대해서 이야기 할 때, 그것은 훨씬 더 중요하게됩니다.

맞습니다. 호간과는 페르미 랩이었고 아마도 어떤 이유가있을 것입니다. 엄청난 돈이 아닙니다. 그러나 이제 그는 홀로 그래픽 원리를 테스트 해 보았습니다. 정말로 저를 화나게 만듭니다. 왜냐하면 양자 중력과는 아무런 관련이 없기 때문입니다. 내 관점에서 볼 때, 현상 적 양자 중력의 모든 분야에 나쁜 신호를 던져 사람들이 실제로 이러한 것들을 시험하려고 시도합니다. 나는 오랫동안이 일을 해왔고 지금은 자금을 얻을 수 없어서 벗어나려고 노력 중입니다. 그것이 저와 같은 평범한 사람들에게 효과가 있습니다.

홀로 미터 문제는 이론이없는 실험 주의자처럼 들립니다. 그러나 어떤 경우에는 역으로 문제가 있습니다. 반드시 노력하지 않아도되는 것은 아닙니다. 그러나 당신은 명확한 실험적 전망이없는 이론가가 있습니다. 물리학 자들이 "수학에서 길을 잃었습니다."당신이이 문제를 설명한다고 생각합니다. 올바르게 이해하고 있습니까?

이 방법으로 해석 할 수 있습니다. 그러나 제가 "수학에서 길을 잃었다"라고 말하는 것은 더 많은 것입니다. 물리학 자들은 양자 중력 이론이나 통일에 관한 이론적 인 가능성에 매우 집중했습니다. 그것은 암흑 물질과 동일합니다. 그리고 그 길을 따라 그들은 다른 많은 가능성을 버렸습니다. 물리학 자들은 이론 개발에서 명시 적으로 적어 두지 않는 많은 가정을한다. 그리고 나서 이들은 "수학에서 길을 잃습니다."

이것이 의미하는 바는 이론 선택이 명시 적으로 인정되지 않는 많은 기준의 영향을 받는다는 것입니다. 나의 마음에있는 본보기는 자연 스러움, 단순함, 그리고 아름다움의 것들이다. 이것들은 실제로 사용되는 모든 기준이지만, 수학적 요구 사항으로 변환되어 사람들은 그것이 선택해야한다는 것을 잊어 버리고 테스트해야하는 가설이었습니다.

자연 스러움의 본보기를 취하십시오. 논쟁은 이론이 무엇이든 그것이 자연스럽게 보이지 않기 때문에 매우 크거나 작은 어떤 매개 변수도 없어야한다는 것입니다. 내 생각에 그건 완전히 난센스 다.

제 말은 자연이 당신의 기대에 정말로 신경 쓰지 않는다는 것입니다.

권리. 그건 좋은 지적이야. 자연은 또한 당신이 아름답다고 느끼는 것에 관심이 없습니다. 왜? 왜 자연 보호가 필요합니까? 사람들이 저에게 "이 이론이 너무 우아하기 때문에이 이론이 마음에 들었습니다."라고 말하면서, "나는 무엇 때문에?"

홀로 미터를 사용하면 결국 무언가를 전혀 테스트하지 않는 무언가를 수년간 입수 할 수 있습니다. 그럼에도 불구하고, 그것은 그와 같은 어리석은 전제를 가지고 있기 때문에, 기자들이 그것에 몰려들 것이다. 과학 저널리스트는 이런 종류의 기발한 TV 프로그램보다 과학을 좀 더 많이 다루고 조금은 약간을 고쳐 줄 수 있습니까?

홀로 미터의 경우 사람들이 방금 실험에 실제로 자금을 지원 한 장소에서 보도 자료에 나오는 것을 반복했다고 생각하기 때문에 매우 쉽습니다. 그래서 당신은 무엇을 기대합니까? 이것이 객관적이라고 기대합니까? 제 말은, 적어도이 실험에 대해 그들이 생각하는 것을 현장에서 누군가에게 물어봐야한다는 것입니다. 이 경우, 기자들이 이것을 반복하는 것은 대단히 엉성한 일이었습니다.

좀 더 일반적으로, 저는 과학자들이하는 말을 실제로 이해하는 것이 어렵다고 생각합니다. 이 일에 실제로 종사하지 않는 사람은 사실이 무엇인지, 약간 구부러져 있고 말도 안되는 것을 알아내는 것은 매우 어렵습니다.그러나 이것 또한 많은 압력에 의해 추진됩니다. 시간적 압박이 따르고 나서 팔아야 만하므로 큰 헤드 라인을 만들어야합니다.

이것이 언론의 과학이 서서히 움직이는 점진적인 지식 분야에서 이틀에 걸쳐 획기적인 사건이 일어나고 우주에 대한 근본적인 이해가 몇 달에 뒤집히는 과정에 이르는 과정입니다. 그래서이 위대한 이야기가 있습니다 그것에 대해. 너의 마음은 날아간다.

내 마음이 너무 많이 날아 갔다. 나는 이것에 대해 더 이상 무엇을 말할 지 모른다.