Ένας αγώνας για την ψυχή της επιστήμης
Οι φυσικοί συνήθως πιστεύουν ότι «χρειάζονται φιλόσοφους και ιστορικούς της επιστήμης, όπως τα πουλιά χρειάζονται ορνιθολόγους», είπε ο νομπελίστας Ντέιβιντ Γκρος σε μια αίθουσα με φιλοσόφους, ιστορικούς και φυσικούς την περασμένη εβδομάδα στο Μόναχο της Γερμανίας, παραφράζοντας τον Ρίτσαρντ Φάινμαν.
Αλλά οι απελπισμένοι καιροί απαιτούν απεγνωσμένα μέτρα.
Η θεμελιώδης φυσική αντιμετωπίζει ένα πρόβλημα, εξήγησε ο Gross - ένα αρκετά τρομερό για να απαιτήσει τις προοπτικές των ξένων. «Δεν είμαι σίγουρος ότι δεν χρειαζόμαστε ο ένας τον άλλον αυτή τη στιγμή», είπε.
Ήταν η εναρκτήρια συνεδρία ενός τριήμερου εργαστηρίου, που πραγματοποιήθηκε σε μια αίθουσα διαλέξεων ρωμανικού στιλ στο Πανεπιστήμιο Ludwig Maximilian (LMU Munich) ένα χρόνο αφότου ο George Ellis και ο Joe Silk, δύο ασπρομάλληδες φυσικοί που κάθονται τώρα στην πρώτη σειρά, ονομάστηκαν για ένα τέτοιο συνέδριο σε ένα εμπρηστικό άρθρο γνώμης στο Nature . Εκατό παρευρισκόμενοι είχαν κατέβει σε μια χώρα με διάσημη παράδοση τόσο στη φυσική όσο και στη φιλοσοφία της επιστήμης για να δώσουν αυτό που ο Έλις και ο Σιλκ διακήρυξαν μια «μάχη για την καρδιά και την ψυχή της φυσικής».
Η κρίση, όπως λένε ο Έλις και ο Σιλκ, είναι η άγρια κερδοσκοπική φύση των σύγχρονων θεωριών της φυσικής, που λένε ότι αντανακλά μια επικίνδυνη απόκλιση από την επιστημονική μέθοδο. Πολλοί από τους σημερινούς θεωρητικούς - κυριότεροι μεταξύ αυτών οι υποστηρικτές της θεωρίας χορδών και της υπόθεσης του πολυσύμπαντος - εμφανίζονται πεπεισμένοι για τις ιδέες τους με το σκεπτικό ότι είναι όμορφες ή λογικά επιτακτικές, παρά την αδυναμία να τις δοκιμάσουν. Ο Έλις και ο Σιλκ κατηγόρησαν αυτούς τους θεωρητικούς ότι «μετακίνησαν τα γκολπόστ» της επιστήμης και θόλωσαν τη γραμμή μεταξύ της φυσικής και της ψευδοεπιστήμης. «Η αυθόρμητη επιστήμη θα πρέπει να απονέμεται μόνο σε μια θεωρία που μπορεί να δοκιμαστεί», έγραψαν οι Ellis και Silk, αποκλείοντας έτσι τις περισσότερες από τις κορυφαίες θεωρίες των τελευταίων 40 ετών. "Μόνο τότε μπορούμε να υπερασπιστούμε την επιστήμη από επίθεση."
Αντιδρούσαν, εν μέρει, στις αμφιλεγόμενες ιδέες του Richard Dawid, ενός Αυστριακού φιλοσόφου του οποίου το βιβλίο του 2013 Theory and the Scientific Method εντόπισε τρία είδη «μη εμπειρικών» στοιχείων που ο Dawid λέει ότι μπορούν να βοηθήσουν στην οικοδόμηση εμπιστοσύνης στις επιστημονικές θεωρίες χωρίς εμπειρικά δεδομένα. Ο Dawid, ένας ερευνητής στο LMU Μονάχου, απάντησε στη μάχη του Έλις και του Σιλκ και συγκέντρωσε μακρινούς μελετητές που αγκυροβόλησαν όλες τις πλευρές του επιχειρήματος για την εκδήλωση υψηλού προφίλ την περασμένη εβδομάδα.
Ο Gross, υποστηρικτής της θεωρίας χορδών που κέρδισε το Νόμπελ Φυσικής το 2004 για το έργο του σχετικά με τη δύναμη που κολλά τα άτομα μεταξύ τους, ξεκίνησε το εργαστήριο υποστηρίζοντας ότι το πρόβλημα δεν έγκειται στους φυσικούς αλλά σε ένα «γεγονός της φύσης» πλησιάζουμε αναπόφευκτα εδώ και τέσσερις αιώνες.
Η επίμονη επιδίωξη μιας θεμελιώδους θεωρίας που διέπει όλες τις δυνάμεις της φύσης απαιτεί από τους φυσικούς να επιθεωρούν το σύμπαν όλο και πιο προσεκτικά - για να εξετάσουν, για παράδειγμα, τα άτομα μέσα στην ύλη, τα πρωτόνια και τα νετρόνια μέσα σε αυτά τα άτομα και τα κουάρκ μέσα σε αυτά τα πρωτόνια και τα νετρόνια . Αλλά αυτή η μεγέθυνση απαιτεί συνεχώς περισσότερη ενέργεια και η δυσκολία και το κόστος κατασκευής νέων μηχανών αυξάνεται εκθετικά σε σχέση με τις ενεργειακές απαιτήσεις, είπε ο Gross. «Δεν ήταν τόσο πρόβλημα τα τελευταία 400 χρόνια, όπου έχουμε πάει από τα εκατοστά στα εκατομμυριοστά του εκατομμυριοστού του εκατομμυριοστού του εκατοστού» — η τρέχουσα ισχύς επίλυσης του Μεγάλου Επιταχυντή Αδρονίων (LHC) στην Ελβετία , αυτός είπε. "Έχουμε πάει πολύ μακριά, αλλά αυτό το τετράγωνο ενέργειας μας σκοτώνει."
Καθώς πλησιάζουμε τα πρακτικά όρια της ικανότητάς μας να διερευνούμε τις βασικές αρχές της φύσης, τα μυαλά των θεωρητικών έχουν περιπλανηθεί πολύ πέρα από τις πιο μικρές παρατηρήσιμες αποστάσεις και τις υψηλότερες δυνατές ενέργειες. Ισχυρές ενδείξεις δείχνουν ότι τα πραγματικά θεμελιώδη συστατικά του σύμπαντος βρίσκονται σε απόσταση 10 εκατομμύρια δισεκατομμύρια φορές μικρότερη από την ικανότητα διάλυσης του LHC. Αυτός είναι ο τομέας της φύσης που η θεωρία χορδών, μια υποψήφια «θεωρία των πάντων», προσπαθεί να περιγράψει. Αλλά είναι ένας τομέας στον οποίο κανείς δεν έχει την παραμικρή ιδέα πώς να αποκτήσει πρόσβαση.
Το πρόβλημα εμποδίζει επίσης την προσπάθεια των φυσικών να κατανοήσουν το σύμπαν σε κοσμική κλίμακα:Κανένα τηλεσκόπιο δεν θα καταφέρει ποτέ να κοιτάξει πέρα από τον κοσμικό ορίζοντα του σύμπαντος και να δει τα άλλα σύμπαντα που θέτει η υπόθεση του πολυσύμπαντος. Ωστόσο, οι σύγχρονες θεωρίες της κοσμολογίας οδηγούν λογικά στην πιθανότητα ότι το σύμπαν μας είναι μόνο ένα από τα πολλά.
Είτε φταίνε οι θεωρητικοί που παρασύρθηκαν, είτε η φύση, που έθαψε τα καλύτερα μυστικά της, το συμπέρασμα είναι το ίδιο:Η θεωρία έχει απομακρυνθεί από το πείραμα. Τα αντικείμενα της θεωρητικής εικασίας είναι τώρα πολύ μακριά, πολύ μικρά, πολύ ενεργητικά ή πολύ μακριά στο παρελθόν για να τα φτάσουμε ή να τα αποκλείσουμε με τα γήινα όργανα μας. Λοιπόν, τι πρέπει να γίνει; Όπως έγραψαν οι Ellis και Silk, «Οι φυσικοί, οι φιλόσοφοι και άλλοι επιστήμονες θα πρέπει να δημιουργήσουν μια νέα αφήγηση για την επιστημονική μέθοδο που μπορεί να ασχοληθεί με το εύρος της σύγχρονης φυσικής».
«Το ζήτημα για την αντιμετώπιση του επόμενου βήματος», είπε ο Γκρος, «δεν είναι θέμα ιδεολογίας αλλά στρατηγικής:Ποιος είναι ο πιο χρήσιμος τρόπος για να κάνεις επιστήμη;»
Σε τρεις ήπιες χειμωνιάτικες μέρες, οι μελετητές καταπιάστηκαν με την έννοια της θεωρίας , επιβεβαίωση και αλήθεια; πώς λειτουργεί η επιστήμη. και αν, στην εποχή μας, η φιλοσοφία πρέπει να καθοδηγεί την έρευνα στη φυσική ή το αντίστροφο. Κατά τη διάρκεια αυτών των πιεστικών αλλά διαχρονικών συζητήσεων, διαμορφώθηκε ένας βαθμός συναίνεσης.
Κανόνες του παιχνιδιού
Καθ' όλη τη διάρκεια της ιστορίας, οι κανόνες της επιστήμης γράφτηκαν εν κινήσει, μόνο για να αναθεωρηθούν ώστε να ταιριάζουν στις εξελισσόμενες συνθήκες. Οι αρχαίοι πίστευαν ότι μπορούσαν να αιτιολογήσουν τον δρόμο τους προς την επιστημονική αλήθεια. Στη συνέχεια, τον 17ο αιώνα, ο Ισαάκ Νεύτων πυροδότησε τη σύγχρονη επιστήμη σπάζοντας αυτή την «ορθολογιστική» φιλοσοφία, υιοθετώντας αντί αυτού την «εμπειριστική» άποψη ότι η επιστημονική γνώση προέρχεται μόνο από την εμπειρική παρατήρηση. Με άλλα λόγια, μια θεωρία πρέπει να αποδειχθεί πειραματικά για να μπει στο βιβλίο της γνώσης.
Ποιες όμως προϋποθέσεις πρέπει να πληροί μια μη δοκιμασμένη θεωρία για να θεωρηθεί επιστημονική; Οι θεωρητικοί καθοδηγούν την επιστημονική επιχείρηση ονειρεύοντας τις ιδέες που θα τεθούν σε δοκιμασία και στη συνέχεια ερμηνεύοντας τα πειραματικά αποτελέσματα. τι κρατά τους θεωρητικούς εντός των ορίων της επιστήμης;
Σήμερα, οι περισσότεροι φυσικοί κρίνουν την ορθότητα μιας θεωρίας χρησιμοποιώντας τον εμπειρικό κανόνα του Αυστρο-Βρετανού φιλόσοφου Karl Popper. Στη δεκαετία του 1930, ο Πόπερ χάραξε μια γραμμή μεταξύ επιστήμης και μη επιστήμης συγκρίνοντας το έργο του Άλμπερτ Αϊνστάιν με αυτό του Σίγκμουντ Φρόιντ. Η θεωρία της γενικής σχετικότητας του Αϊνστάιν, η οποία έδινε τη δύναμη της βαρύτητας ως καμπύλες στο χώρο και στο χρόνο, έκανε επικίνδυνες προβλέψεις - αυτές που, αν δεν είχαν πετύχει τόσο έξοχα, θα είχαν αποτύχει παταγωδώς, παραποιώντας τη θεωρία. Αλλά η φροϋδική ψυχανάλυση ήταν ολισθηρή:Οποιοδήποτε σφάλμα της μητέρας σας θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί στη διάγνωσή σας. Η θεωρία δεν ήταν παραποιήσιμη, και έτσι, αποφάσισε ο Popper, δεν ήταν επιστήμη.
Οι κριτικοί κατηγορούν τη θεωρία των χορδών και την υπόθεση του πολυσύμπαντος, καθώς και τον κοσμικό πληθωρισμό - την κύρια θεωρία για το πώς ξεκίνησε το σύμπαν - ότι πέφτουν στη λάθος πλευρά της γραμμής οριοθέτησης του Πόπερ. Για να δανειστώ τον τίτλο του βιβλίου του 2006 του φυσικού του Πανεπιστημίου Κολούμπια, Peter Woit, για τη θεωρία χορδών, αυτές οι ιδέες «δεν είναι καν λάθος», λένε οι κριτικοί. Στο κύριο άρθρο τους, οι Ellis και Silk επικαλέστηκαν το πνεύμα του Popper:«Μια θεωρία πρέπει να είναι παραποιήσιμη για να είναι επιστημονική».
Όμως, όπως πολλοί στο Μόναχο έμαθαν με έκπληξη, ο παραποιητισμός δεν είναι πλέον η κυρίαρχη φιλοσοφία της επιστήμης. Ο Massimo Pigliucci, ένας φιλόσοφος στο Graduate Centre του City University της Νέας Υόρκης, επεσήμανε ότι η παραποίηση είναι θλιβερά ανεπαρκής ως διαχωρισμός της επιστήμης και της μη επιστήμης, όπως αναγνώρισε ο ίδιος ο Popper. Η αστρολογία, για παράδειγμα, είναι παραποιήσιμη — πράγματι, έχει παραποιηθεί ad nauseam — και όμως δεν είναι επιστήμη. Η ενασχόληση των φυσικών με τον Πόπερ «είναι πραγματικά κάτι που πρέπει να σταματήσει», είπε ο Πιγλιούτσι. «Πρέπει να μιλήσουμε για την τρέχουσα φιλοσοφία της επιστήμης. Δεν μιλάμε για κάτι που ήταν επίκαιρο πριν από 50 χρόνια."
Σήμερα, όπως είπαν αρκετοί φιλόσοφοι στο εργαστήριο, ο ποπεριανός παραποιητισμός έχει αντικατασταθεί από τη Bayesian επιβεβαίωση ή τον Bayesianism, ένα σύγχρονο πλαίσιο που βασίζεται στη θεωρία πιθανοτήτων του 18ου αιώνα του Άγγλου στατιστικολόγου και υπουργού Thomas Bayes. Ο Μπεϋζιανισμός επιτρέπει το γεγονός ότι οι σύγχρονες επιστημονικές θεωρίες συνήθως κάνουν ισχυρισμούς πολύ πέρα από αυτό που μπορεί να παρατηρηθεί άμεσα - κανείς δεν έχει δει ποτέ άτομο - και έτσι οι σημερινές θεωρίες συχνά αντιστέκονται σε μια παραποιημένη-μη παραποιημένη διχοτόμηση. Αντίθετα, η εμπιστοσύνη σε μια θεωρία συχνά πέφτει κάπου κατά μήκος ενός συνεχούς, ολισθαίνοντας προς τα πάνω ή προς τα κάτω μεταξύ 0 και 100 τοις εκατό καθώς νέες πληροφορίες γίνονται διαθέσιμες. «Το Μπεϋζιανό πλαίσιο είναι πολύ πιο ευέλικτο» από τη θεωρία του Πόπερ, είπε ο Stephan Hartmann, ένας Μπεϋζιανός φιλόσοφος στο LMU. "Συνδέεται επίσης όμορφα με την ψυχολογία του συλλογισμού."
Ο Gross συμφώνησε, λέγοντας ότι, όταν έμαθε για τη Μπεϋζιανή θεωρία επιβεβαίωσης από το βιβλίο του Dawid, ένιωθε «κάπως σαν τον χαρακτήρα του Μολιέρου που είπε, «Θεέ μου, μιλώ πεζογραφία όλη μου τη ζωή!»
Ένα άλλο πλεονέκτημα του Bayesianism, είπε ο Hartmann, είναι ότι δίνει τη δυνατότητα σε φιλοσόφους όπως ο Dawid να καταλάβουν «πώς αυτά τα μη εμπειρικά στοιχεία ταιριάζουν ή μπορούν να χωρέσουν».
Ένα άλλο είδος αποδεικτικών στοιχείων
Ο Dawid, ο οποίος είναι 49 ετών, με ήπιους τρόπους και χαμογελαστό με καστανά μαλλιά, ξεκίνησε την καριέρα του ως θεωρητικός φυσικός. Στα τέλη της δεκαετίας του 1990, κατά τη διάρκεια μιας θητείας στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, στο Μπέρκλεϋ, ένα κέντρο έρευνας για τη θεωρία χορδών, ο Dawid γοητεύτηκε από το πόσο σίγουροι φαινόταν να είναι πολλοί θεωρητικοί χορδών ότι βρίσκονταν στο σωστό δρόμο, παρά την παντελή έλλειψη της θεωρίας χορδών. εμπειρική υποστήριξη. «Γιατί εμπιστεύονται τη θεωρία;» αναρωτιέται θυμάται. «Έχουν διαφορετικούς τρόπους να το σκέφτονται από την κανονική κατανόηση;»
Η θεωρία χορδών λέει ότι τα στοιχειώδη σωματίδια έχουν διαστάσεις όταν τα βλέπουμε από κοντά, και εμφανίζονται ως βρόχοι (ή «χορδές») και μεμβράνες στο υψηλότερο επίπεδο ζουμ της φύσης. Σύμφωνα με τη θεωρία, επιπλέον διαστάσεις υλοποιούνται επίσης στον ίδιο τον ιστό του χώρου. Οι διαφορετικοί τρόποι δόνησης των χορδών σε αυτόν τον χώρο υψηλότερων διαστάσεων δημιουργούν το φάσμα των σωματιδίων που συνθέτουν τον παρατηρήσιμο κόσμο. Συγκεκριμένα, ένας από τους τρόπους δόνησης ταιριάζει στο προφίλ του «γκραβιτόν» - του υποθετικού σωματιδίου που σχετίζεται με τη δύναμη της βαρύτητας. Έτσι, η θεωρία χορδών ενοποιεί τη βαρύτητα, που τώρα περιγράφεται από τη θεωρία της γενικής σχετικότητας του Αϊνστάιν, με την υπόλοιπη σωματιδιακή φυσική.
Βίντεο: Richard Dawid, ένας φυσικός που έγινε φιλόσοφος στο Πανεπιστήμιο Ludwig Maximilian στο Μόναχο.Laetitia Vancon για το περιοδικό Quanta
Ωστόσο, η θεωρία χορδών, η οποία έχει τις ρίζες της σε ιδέες που αναπτύχθηκαν στα τέλη της δεκαετίας του 1960, δεν έχει κάνει ελεγχόμενες προβλέψεις για το παρατηρήσιμο σύμπαν. Για να καταλάβει γιατί τόσοι πολλοί ερευνητές το εμπιστεύονται ούτως ή άλλως, ο Dawid εγγράφηκε σε ορισμένα μαθήματα φιλοσοφίας της επιστήμης και μόλις ανακάλυψε πόσο λίγη μελέτη είχε αφιερωθεί στο φαινόμενο, άλλαξε πεδίο.
Στις αρχές της δεκαετίας του 2000, εντόπισε τρία μη εμπειρικά επιχειρήματα που δημιουργούν εμπιστοσύνη στη θεωρία χορδών μεταξύ των υποστηρικτών της. Πρώτον, φαίνεται ότι υπάρχει μόνο μία εκδοχή της θεωρίας χορδών ικανή να επιτύχει ενοποίηση με συνεπή τρόπο (αν και έχει πολλές διαφορετικές μαθηματικές αναπαραστάσεις). Επιπλέον, δεν έχει βρεθεί άλλη «θεωρία των πάντων» ικανή να ενώσει όλες τις θεμελιώδεις δυνάμεις, παρά την τεράστια προσπάθεια. (Μια αντίπαλη προσέγγιση που ονομάζεται κβαντική βαρύτητα βρόχου περιγράφει τη βαρύτητα σε κβαντική κλίμακα, αλλά δεν προσπαθεί να την ενώσει με τις άλλες δυνάμεις.) Αυτό το επιχείρημα «χωρίς εναλλακτικές», κοινώς γνωστό ως «η θεωρία χορδών είναι το μόνο παιχνίδι στην πόλη», ενισχύει την εμπιστοσύνη των θεωρητικών ότι υπάρχουν λίγες ή καθόλου άλλες πιθανές ενοποιήσεις των τεσσάρων θεμελιωδών δυνάμεων, καθιστώντας πιο πιθανό ότι η θεωρία χορδών είναι η σωστή προσέγγιση.
Δεύτερον, η θεωρία χορδών αναπτύχθηκε από το Καθιερωμένο Μοντέλο - την αποδεκτή, εμπειρικά επικυρωμένη θεωρία που ενσωματώνει όλα τα γνωστά θεμελιώδη σωματίδια και δυνάμεις (εκτός από τη βαρύτητα) σε μια ενιαία μαθηματική δομή - και το Καθιερωμένο Μοντέλο επίσης δεν είχε εναλλακτικές κατά τη διάρκεια των ετών σχηματισμού του. Αυτό το «μετα-επαγωγικό» επιχείρημα, όπως το αποκαλεί ο Dawid, υποστηρίζει το επιχείρημα των μη εναλλακτικών δείχνοντας ότι έχει λειτουργήσει στο παρελθόν σε παρόμοια πλαίσια, αντικρούοντας την πιθανότητα ότι οι φυσικοί απλώς δεν είναι αρκετά έξυπνοι για να βρουν τις εναλλακτικές που υπάρχουν.
Emily Fuhrman για το περιοδικό Quanta, με κείμενο της Natalie Wolchover και καλλιτεχνική διεύθυνση από την Olena Shmahalo.
Το τρίτο μη εμπειρικό επιχείρημα είναι ότι η θεωρία χορδών έχει παραδώσει απροσδόκητα εξηγήσεις για πολλά άλλα θεωρητικά προβλήματα εκτός από το πρόβλημα ενοποίησης που είχε σκοπό να αντιμετωπίσει. Ο ένθερμος θεωρητικός χορδών Joe Polchinski του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια, Santa Barbara, παρουσίασε αρκετά παραδείγματα αυτών των «απροσδόκητων επεξηγηματικών διασυνδέσεων», όπως τις έχει χαρακτηρίσει ο Dawid, σε μια εργασία που διαβάστηκε στο Μόναχο ερήμην του. Η θεωρία χορδών εξηγεί την εντροπία των μαύρων τρυπών, για παράδειγμα, και, σε μια εκπληκτική ανακάλυψη που έχει προκαλέσει κύμα έρευνας τα τελευταία 15 χρόνια, μεταφράζεται μαθηματικά σε μια θεωρία σωματιδίων, όπως η θεωρία που περιγράφει τους πυρήνες των ατόμων.
Ο Polchinski καταλήγει στο συμπέρασμα ότι, λαμβάνοντας υπόψη πόσο μακριά είμαστε από τον εξαιρετικά λεπτό κόκκο της θεμελιώδους κλίμακας απόστασης της φύσης, θα πρέπει να θεωρούμε τους εαυτούς μας τυχερούς:«Η θεωρία χορδών υπάρχει και τη βρήκαμε». (Ο Polchinski χρησιμοποίησε επίσης τα μη εμπειρικά επιχειρήματα του Dawid για να υπολογίσει τις Μπεϋζιανές πιθανότητες ότι το πολυσύμπαν υπάρχει ως 94 τοις εκατό — μια τιμή που έχει γελοιοποιηθεί από τους φωνητικούς κριτικούς του Διαδικτύου για το πολυσύμπαν.)
Μια ανησυχία για τη συμπερίληψη μη εμπειρικών επιχειρημάτων στη Μπεϋζιανή θεωρία επιβεβαίωσης, αναγνώρισε ο Dawid στην ομιλία του, είναι «ότι ανοίγει τις πύλες για την εγκατάλειψη όλων των επιστημονικών αρχών». Μπορεί κανείς να βρει κάθε είδους μη εμπειρικές αρετές όταν επιχειρηματολογεί υπέρ μιας ιδέας για κατοικίδια. "Σαφώς ο κίνδυνος υπάρχει, και σαφώς πρέπει να είμαστε προσεκτικοί με αυτό το είδος συλλογισμού", είπε ο Dawid. «Αλλά η αναγνώριση ότι η μη εμπειρική επιβεβαίωση είναι μέρος της επιστήμης και είναι μέρος της επιστήμης εδώ και αρκετό καιρό, παρέχει μια καλύτερη βάση για να γίνει αυτή η συζήτηση από το να προσποιούμαστε ότι δεν ήταν εκεί, και να τη χρησιμοποιήσουμε μόνο σιωπηρά και μετά να πούμε Δεν το έχω κάνει. Μόλις βγει ανοιχτά, μπορεί κανείς να συζητήσει τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα αυτών των επιχειρημάτων σε ένα συγκεκριμένο πλαίσιο."
Η Συζήτηση του Μονάχου
Ο σωρός των σκουπιδιών της ιστορίας είναι γεμάτος όμορφες θεωρίες. Ο Δανός ιστορικός της κοσμολογίας Helge Kragh, ο οποίος περιέγραψε μια σειρά από αυτές τις αποτυχίες στο βιβλίο του το 2011, Higher Speculations , μίλησε στο Μόναχο για τη θεωρία των ατόμων του στροβιλισμού του 19ου αιώνα. Αυτή η «βικτοριανή θεωρία των πάντων», που αναπτύχθηκε από τους Σκωτσέζους Peter Tait και Lord Kelvin, υπέθεσε ότι τα άτομα είναι μικροσκοπικές δίνες στον αιθέρα, το ρευστό μέσο που πίστευαν εκείνη την εποχή ότι γέμιζε χώρο. Το υδρογόνο, το οξυγόνο και όλα τα άλλα άτομα ήταν, κατά βάθος, απλώς διαφορετικοί τύποι στροβιλοειδών κόμβων. Αρχικά, η θεωρία «φαινόταν να είναι πολλά υποσχόμενη», είπε ο Kragh. «Οι άνθρωποι γοητεύτηκαν από τον πλούτο των μαθηματικών, που μπορούσαν να κρατήσουν τους μαθηματικούς απασχολημένους για αιώνες, όπως ειπώθηκε τότε». Δυστυχώς, τα άτομα δεν είναι δίνες, ο αιθέρας δεν υπάρχει και η θεωρητική ομορφιά δεν είναι πάντα αλήθεια.
Εκτός από μερικές φορές είναι. Ο ορθολογισμός οδήγησε τον Αϊνστάιν προς τη θεωρία της σχετικότητας, στην οποία πίστευε ολόψυχα σε λογικούς λόγους προτού δοκιμαστεί ποτέ. «Πιστεύω αλήθεια ότι η καθαρή σκέψη μπορεί να κατανοήσει την πραγματικότητα, όπως ονειρευόντουσαν οι αρχαίοι», είπε ο Αϊνστάιν το 1933, χρόνια μετά την επιβεβαίωση της θεωρίας του από παρατηρήσεις του αστρικού φωτός που κάμπτεται γύρω από τον ήλιο.
Το ερώτημα για τους φιλοσόφους είναι:Χωρίς πειράματα, υπάρχει τρόπος να γίνει διάκριση μεταξύ των μη εμπειρικών αρετών της θεωρίας της δίνης και εκείνων της θεωρίας του Αϊνστάιν; Μπορούμε ποτέ να εμπιστευτούμε πραγματικά μια θεωρία για μη εμπειρικούς λόγους;
Σε συζητήσεις το τρίτο απόγευμα του εργαστηρίου, ο φιλόσοφος του LMU Radin Dardashti ισχυρίστηκε ότι η φιλοσοφία του Dawid στοχεύει συγκεκριμένα να εντοπίσει ποια μη εμπειρικά επιχειρήματα θα πρέπει να έχουν βάρος, επιτρέποντας στους επιστήμονες να «κάνουν μια εκτίμηση που δεν βασίζεται στην απλότητα, η οποία δεν βασίζεται στην ομορφιά." Η αξιολόγηση Dawidian προορίζεται να είναι πιο αντικειμενική από αυτά τα μέτρα, εξήγησε ο Dardashti — και πιο αποκαλυπτική της αληθινής υπόσχεσης μιας θεωρίας.
Ο Gross είπε ότι ο Dawid έχει «περιγράψει όμορφα» τις στρατηγικές που χρησιμοποιούν οι φυσικοί «για να αποκτήσουν εμπιστοσύνη σε μια εικασία, μια νέα ιδέα, μια νέα θεωρία».
«Εννοείς εμπιστοσύνη ότι είναι αλήθεια;» ρώτησε ο Peter Achinstein, ένας 80χρονος φιλόσοφος και ιστορικός της επιστήμης στο Πανεπιστήμιο Johns Hopkins. «Εμπιστεύεστε ότι είναι χρήσιμο; σιγουριά ότι…”
"Ας δώσουμε έναν λειτουργικό ορισμό της εμπιστοσύνης:Θα συνεχίσω να εργάζομαι σε αυτό", είπε ο Gross.
"Αυτό είναι αρκετά χαμηλό", είπε ο Achinstein.
«Όχι για την επιστήμη», είπε ο Γκρος. "Αυτή είναι η ερώτηση που έχει σημασία."
Ο Kragh επεσήμανε ότι ακόμη και ο Popper είδε αξία στο είδος της σκέψης που παρακινεί τους θεωρητικούς χορδών σήμερα. Ο Πόπερ ονόμασε «μεταφυσική» τις εικασίες που δεν απέδιδαν ελεγχόμενες προβλέψεις, αλλά θεώρησε ότι μια τέτοια δραστηριότητα άξιζε τον κόπο, καθώς θα μπορούσε να γίνει ελεγχόμενη στο μέλλον. Αυτό ίσχυε για την ατομική θεωρία, η οποία πολλοί φυσικοί του 19ου αιώνα φοβούνταν ότι δεν θα επιβεβαιωνόταν ποτέ εμπειρικά. «Ο Πόπερ δεν ήταν αφελής Πόπεριαν», είπε ο Κραγκ. «Αν μια θεωρία δεν είναι παραποιήσιμη», είπε ο Kragh, διοχετεύοντας τον Popper, «δεν πρέπει να εγκαταλείψει. Πρέπει να περιμένουμε."
Ωστόσο, αρκετοί συμμετέχοντες στο εργαστήριο εξέφρασαν επιφυλάξεις σχετικά με τη θεωρία επιβεβαίωσης του Μπεϋζιάν και ειδικότερα σχετικά με τα μη εμπειρικά επιχειρήματα του Dawid.
Ο Carlo Rovelli, ένας υποστηρικτής της κβαντικής βαρύτητας βρόχου (αντίπαλος της θεωρίας χορδών) που εδρεύει στο Πανεπιστήμιο Aix-Marseille στη Γαλλία, αντιτάχθηκε ότι η Bayesian θεωρία επιβεβαίωσης δεν επιτρέπει μια σημαντική διάκριση που υπάρχει στην επιστήμη μεταξύ των θεωριών για τις οποίες είναι βέβαιοι οι επιστήμονες και που ακόμη δοκιμάζονται. Η Bayesian «επιβεβαίωση» ότι υπάρχουν άτομα είναι ουσιαστικά 100 τοις εκατό, ως αποτέλεσμα αμέτρητων πειραμάτων. Αλλά ο Rovelli λέει ότι ο βαθμός επιβεβαίωσης της ατομικής θεωρίας δεν πρέπει καν να μετρηθεί στις ίδιες μονάδες με αυτόν της θεωρίας χορδών. Η θεωρία χορδών δεν είναι, ας πούμε, 10 τοις εκατό τόσο επιβεβαιωμένη όσο η ατομική θεωρία. και τα δύο έχουν εντελώς διαφορετικά status. «Το πρόβλημα με τη «μη εμπειρική επιβεβαίωση» του Dawid είναι ότι μπερδεύει το θέμα», είπε ο Rovelli. "Και φυσικά ορισμένοι θεωρητικοί χορδών χαίρονται να το μπερδεύουν με αυτόν τον τρόπο, γιατί στη συνέχεια μπορούν να πουν ότι η θεωρία χορδών είναι "επιβεβαιωμένη", διφορούμενη."
Η Γερμανίδα φυσικός Sabine Hossenfelder, στην ομιλία της, υποστήριξε ότι η πρόοδος στη θεμελιώδη φυσική προέρχεται πολύ συχνά από την εγκατάλειψη των αγαπημένων προκαταλήψεων (όπως, ίσως, η υπόθεση ότι οι δυνάμεις της φύσης πρέπει να ενοποιηθούν). Επαναλαμβάνοντας αυτό το σημείο, ο Rovelli είπε ότι «η ιδέα του David για μη εμπειρική επιβεβαίωση [αποτελεί ένα εμπόδιο σε αυτή τη δυνατότητα προόδου, επειδή βασίζει την αξιοπιστία μας στις δικές μας προηγούμενες διαπιστεύσεις». «Αφαιρεί ένα από τα εργαλεία —ίσως την ίδια την ψυχή— της επιστημονικής σκέψης», συνέχισε, «το οποίο είναι «μην εμπιστεύεσαι τη δική σου σκέψη».
Τα πρακτικά του Μονάχου θα συγκεντρωθούν και θα δημοσιευτούν, πιθανώς ως βιβλίο, το 2017. Όσον αφορά το τι επιτεύχθηκε, ένα σημαντικό αποτέλεσμα, σύμφωνα με τον Ellis, ήταν η αναγνώριση από τους συμμετέχοντες θεωρητικούς χορδών ότι η θεωρία δεν «επιβεβαιώνεται» με την έννοια του επαληθεύεται. «Ο Ντέιβιντ Γκρος έκανε ξεκάθαρη τη θέση του:Τα κριτήρια του Νταβίντ είναι καλά για να δικαιολογήσουν την εργασία στη θεωρία, όχι για να λένε ότι η θεωρία επικυρώνεται με μη εμπειρικό τρόπο», έγραψε ο Έλις σε ένα email. "Αυτή μου φαίνεται καλή θέση — και ρητά να δηλώνω ότι είναι πρόοδος."
Εξετάζοντας το πώς θα πρέπει να προχωρήσουν οι θεωρητικοί, πολλοί συμμετέχοντες εξέφρασαν την άποψη ότι η εργασία στη θεωρία χορδών και σε άλλες ιδέες που δεν έχουν ακόμη δοκιμαστεί θα πρέπει να συνεχιστεί. «Συνεχίστε να κάνετε εικασίες», έγραψε ο Achinstein σε ένα email μετά το εργαστήριο, αλλά «δώστε το κίνητρό σας για εικασίες, δώστε τις εξηγήσεις σας, αλλά παραδεχτείτε ότι είναι μόνο πιθανές εξηγήσεις».
«Ίσως κάποια μέρα τα πράγματα αλλάξουν», πρόσθεσε ο Achinstein, «και οι εικασίες θα γίνουν ελεγχόμενες. και ίσως όχι, ίσως ποτέ». Μπορεί να μην γνωρίζουμε ποτέ με βεβαιότητα τον τρόπο με τον οποίο λειτουργεί το σύμπαν σε όλες τις αποστάσεις και όλες τις εποχές, «αλλά ίσως μπορείτε να περιορίσετε τις ζωντανές δυνατότητες σε λίγες μόνο», είπε. "Πιστεύω ότι θα ήταν κάποια πρόοδος."
