В связи с последними событиями физика хоть и сместилась, но не забыта.
В физике, вернее в фундаментальной физике, есть две категории теорий: общепринятые и альтернативные.
Если теория считается общепринятой, не важно, что она даже косвенно не доказана экспериментом или ещё чем-то, и даже здравым смыслом, это не важно, её всё-равно будут считать правильной и будут преподавать в школах и университетах.
А альтернативными теориями всё наоборот.
Но сегодня я хочу затронуть именно общепринятую теорию. И рассказать о ней хочу словами учёного, который много лет ей занимается. Это вполне здравомыслящий человек, а значит у него всегда есть сомнения. Но он всё же занимается этой теорией. Почему? Это надо пересказывать всё большое начало книги. Но тогда проще саму книжку почитать. Я же только немного об этой теории его словами.
Итак.
Есть такой учёный в области теоретической физики, Ли Смолин.
Вот как его регалии описывает Википедия:
"Американский физик-теоретик, профессор канадского университета Ватерлоо, ведущий сотрудник расположенного там же Института теоретической физики (Perimeter Institute for Theoretical Physics). Известен пионерскими работами по теории струн, петлевой квантовой гравитации, а также в области космологии и теории элементарных частиц. В списке 100 самых выдающихся мыслителей мира (журнал Foreign Policy) занимает 21-е место (2008 год)."
Ну, т.е. достаточно крупный учёный с мировым именем, который занимается, в том числе и теорией струн.
Так вот он написал такую кгигу:
Lee Smolin. "The trouble with physics: the rise of string theory, the fall of a science, and what comes next Houghton Mifflin", Boston, 2006. ISBN 9780618551057 0618551050
Ну если по нашему, "Неприятности с физикой: взлет теории струн, упадок науки и что за этим следует".
Перевод с английского издания: Артамонов Юрий Александрович.
Уже тогда, в 2006 году он задался вопросом, а правильно ли он занимается этой теорией? Вот его слова (в переводе):
Не поймите меня неправильно. Последние двадцать пять лет мы определенно были очень заняты.
Достигнут гигантский прогресс в приложениях установленных теорий для различных объектов: свойств материалов, молекулярно-физических основ биологии, динамики обширных звездных скоплений.
Но когда мы подходим к расширению нашего знания о законах природы, мы не имеем настоящего прогресса.
Были исследованы многие прекрасные идеи, и были выдающиеся эксперименты на ускорителях частиц и космологические наблюдения, но они, большей частью, служили для подтверждения существующих теорий.
Имелось несколько скачков вперед, но ни одного столь же определяющего или важного, как в предыдущие двести лет. Когда что-то похожее происходит в спорте или бизнесе, это называется упереться в стену.
Почему физика вдруг оказалась в затруднении? И что мы можем с этим сделать? Это центральные вопросы моей книги.
Уже только из этих его слов видно, что несмотря на то, что достигнут гигантский прогресс, всё-равно ему кажется, что что-то не так!
Фундаментальная физика "упёрлась в стену".
Читаем дальше. Повторюсь, это не мои слова, а известнейшего учёного, который всеми конечностями "за" современные теории:
Главная задача для теоретической физики частиц на протяжении последних трех десятилетий состояла в более глубоком объяснении стандартной модели.
Здесь было очень много активности. Постулировались и анализировались новые теории, некоторые очень детально, но ни одна не была подтверждена экспериментально.
Вот так. Ни одна теория не была подтверждена! А мы слышим огромный поток информации о, якобы, множестве экспериментов, подтверждающих современные теории.
Этот учёный решил изменить своим принципам, покаяться? Или всё-таки он, как здравомыслящий человек, всё-таки чувствует, что его исследования "основываются не на том фундаменте"?
И здесь центр проблемы: в науке, чтобы мы были уверенными в теории, она должна делать новые предсказания – отличающиеся от тех, что делали предыдущие теории, – для еще не выполненных экспериментов. Чтобы эксперимент был осмысленным, мы должны быть в состоянии получить ответ, который расходится с этими предсказаниями.
Когда это так, мы говорим, что теория фальсифицируема – уязвима по отношению к тому, чтобы оказаться опровергнутой.
Теория также должна быть подтверждаема, должно быть возможным проверить новые предсказания, которые делает только эта теория.
Только когда теория проверена и результаты с ней согласуются, мы можем продвинуть теорию в разряд верных теорий.
Как видим, это вполне здравомыслящий человек и с его словами я полностью согласен. Так в чём же дело?
И он сам отвечает.
Текущий кризис в физике частиц вытекает из факта, что теории, которые предлагались за пределами стандартной модели в последние тридцать лет, распадаются на две категории.
Некоторые были фальсифицируемы, и они были опровергнуты. Остаток теорий проверке не подвергался – или потому, что они не делают чистых предсказаний, или потому, что сделанные ими предсказания не проверяемы на сегодняшнем уровне технологии.
Пока что он не говорит об основных теориях которыми он занимается. Он пошёл сначала вокруг, решив обсудить другие теории. Хотя если присмотреться, то и другие стандартные модели также подходят под его ответ.
Только можно добавить третий фактор. Так как они считаются общепринятыми, то по "традиции" обсуждать, а тем более критиковать, их "не принято".
Но вернёмся к книге.
Одна теория привлекла больше внимания, чем все остальные вместе: теория струн. Причину ее популярности нетрудно понять.
Она претендовала на корректное описание большого и малого – как гравитации, так и элементарных частиц, – и, чтобы сделать это, она выдвинула самую смелую гипотезу из всех теорий:
она постулировала, что мир содержит до сих пор не виданные измерения и намного больше частиц, чем известно в настоящее время.
Как видим, всё-таки этот учёный, несмотря на весь его ум и гениальности, не может отойти от "тёплого" местечка своей теории. Типичная реакция любого нормального человека.
Но он понимает, что "претендовала...", а сейчас видимо уже нет! Что она "постулирована", а не доказана, хотя бы косвенно.
Дальше в книге описано много лестных описаний "теории струн".
Но...
В последние двадцать лет в теорию струн было направлено много усилий, но мы все еще не знаем, является ли она правильной.
Даже после всех этих трудов теория не делает новые предсказания, которые являются проверяемыми сегодняшними – или даже мыслимыми сегодня – экспериментами.
Несколько чистых предсказаний, которые она делает, уже были сделаны другими, хорошо признанными теориями.
Т.е. теория фактически дублирует то, что было раньше!
Часть причин, по которым теория струн не делает новых предсказаний, заключается в том, что она предстает перед нами в бесконечном количестве версий.
Опять бесконечность. И это не удивительно. Я уже писал несколько статей по поводу бесконечностей и всегда говорил. что с математикой надо быть осторожней. Появление бесконечностей - это проявление математической модели, а не реальности.
Даже если мы ограничимся теориями, которые согласуются с некоторыми базовыми наблюдаемыми фактами о нашей вселенной, такими как ее огромный размер и существование темной энергии, мы останемся примерно с 10^500 различными струнными теориями, – что означает единицу с 500 нулями после нее, больше, чем количество всех атомов в известной вселенной.
С таким чудовищным числом теорий почти нет надежды, что мы сможем идентифицировать результат эксперимента, который не был бы выполнен одной из них.
Таким образом, что бы ни показывал эксперимент, теория струн не может быть опровергнута. Но обратное тоже имеет место: не будет сделано когда-либо никаких экспериментов, которые смогли бы проверить ее правильность.
Игры разума довели теорию до маразма.
Это как игры с богом (богами). Нельзя доказать, что они есть, но и нельзя доказать, что их нет.
Человеческий конечный разум пасует перед бесконечностью.
Так что мы стоим перед парадоксом. Те теории струн, которые мы знаем как изучать, известны как ошибочные.
Те же, которые мы не можем изучить, мыслятся существующими в таких гигантских количествах, что ни один мыслимый эксперимент никогда не сможет их все опровергнуть.
Т.е. пришли к ожидаемому результату, когда в физике забывают физику.
Это не единственная проблема.
Теория струн покоится на нескольких ключевых предположениях, для которых имеются некоторые основания, но нет доказательств.
Даже хуже, после всех научных усилий, потраченных на ее изучение, мы все еще не знаем, имеется ли полная и последовательная теория, которая как раз и могла бы отзываться на имя «теория струн».
Другими словами весь этот бесконечный класс теорий основан на неких предположениях, доказательств которым нет.
И учёные даже не могут выбрать, которая из этих теорий собственно и может носить это "громкое" имя!
Фактически, то, что мы имеем, совсем не является теорией, а лишь большой коллекцией приблизительных расчетов вместе с сетью догадок, которые, если они верны, указывают на существование теории.
Мы не знаем, каковы ее фундаментальные принципы. Мы не знаем, на каком математическом языке она должна быть выражена – возможно, в будущем должен быть изобретен новый язык, чтобы описать ее.
В отсутствие обоих фундаментальных принципов (подтверждаемость, фальсифицируемость) и математической формулировки мы не можем сказать, что мы даже знаем, что провозглашает теория струн.
Тут только остаётся развести руками!
Если учёные. грамотные, здравомыслящие, почти гениальные, всю жизнь занимаясь наукой, не знают, чем они занимаются! И даже не знают, правильно ли они этим занимаются и что ищут, так куда движется "современная" наука?
А те технологии, которые были открыты - это скорее случайные наблюдения, доведённые учёными-практиками до товарного вида.
А как я это должен воспринимать?
Ну и напоследок.
Вот как струнный теоретик Брайан Грин представляет это в своей последней книге Ткань космоса:
"Даже сегодня, более чем через три десятилетия после ее первоначального озвучивания большинство струнных практиков уверены, что мы все еще не имеем всестороннего ответа на элементарный вопрос: что есть теория струн?"
Вот и другой учёный это подтверждает. Тут комментировать такое сложно. Но награды, премии, звания, финансирование льются рекой. Так для чего это всё делается.
Герард т'Хоофт, обладатель нобелевской премии за его труды в физике элементарных частиц, охарактеризовал состояние теории струн следующим образом:
"На самом деле, я не стал бы даже пытаться называть теорию струн 'теорией', а не 'моделью' или даже так: просто предчувствием."
Вот ещё один. Это чтобы не было соблазна, что вытащил это всё из контекста или просто один высказался случайно не так.
А вот что на людях такие учёные говорят:
Дэвид Гросс, нобелевский лауреат за его труды по стандартной модели, стал с тех пор одним из самых агрессивных и грозных защитников теории струн.
Даже он, закрывая недавнюю конференцию, намеревался отпраздновать прогресс теории словами:
"Мы не знаем, о чем мы говорим ... . Состояние физики сегодня подобно тому, что было, когда мы были озадачены радиоактивностью ... . Они потеряли что-то абсолютно фундаментальное. Мы потеряли, возможно, что-то столь же основательное, как и они в те времена."
И тем не менее эти здравомыслящие люди говорят:
Но, хотя теория струн столь неполна, что даже само ее существование является недоказанной гипотезой, это не останавливает многих, кто работает над ней, от уверенности, что она представляет собой единственный путь вперед для теоретической физики.
Такое ощущение, что они настолько зациклились в своей работе, что даже не представляют, что может быть альтернатива.
Это как Пифия говорит об Архитекторе: "Мы с тобой не можем предвидеть последствий нашего выбора, а он - последствий самого существования выбора".
И тем не менее:
Одного известного струнного теоретика, Джозефа Полчински из Института теоретической физики Кавли в Калифорнийском университете, Санта Барбара, не так давно просили рассказать об «альтернативах струнной теории». Его первой реакцией были слова:
"оказалось, что все это глупости, не имеется альтернатив ... . Все хорошие идеи являются частью теории струн."
Любош Мотль, доцент в Гарварде, недавно заявил на своем блоге, что "наиболее вероятная причина, почему ни один ... человек не убедил других в альтернативах к теории струн, заключается в том, что, вероятно, не существует альтернатив теории струн."
При всём уважении, таких людей я называю одномерными. Их сознание застряло в одном измерении и уже не в состоянии выйти за пределы этого единственного измерения.
Мне так жаль их.
Но с другой стороны я хорошо понимаю, что тут дело совершенно не в науке. Такие люди крайне нужны для бизнеса, который загоняет Человечество в бездну. Помните - бесконечность?
Я думаю мне больше про эту теорию сказать нечего. За меня сказали всё сами теоретики этой не существующей теории.
А читателям я пожелаю всё-таки оставаться в несколько большем количестве измерений.