La física teórica, el método científico y el daño causado

Se supone que la ciencia no es rápida, pero a medida que el progreso se acelera, se puede sentir como si el ritmo de descubrimiento se estuviera desacelerando, específicamente en lo que respecta a la física. Debido a que se ha convertido en un lugar común para que los físicos desarrollen teorías que ninguna tecnología existente puede probar, la práctica de la física se ha quedado rezagada con respecto a los estudiosos, en la medida en que sea posible, la asignación de recursos para la experimentación se ha vuelto difícil.

El niño del póster (¿quién está comprando este póster?) Para el retraso entre la teoría y el experimento es la teoría de cuerdas, que no ha sido refutada, pero que algunos expertos dicen que puede no ser verificable en absoluto. Para los científicos, quienes pueden afirmar el éxito probando o refutando hipótesis, este es el peor escenario. Es por eso que los científicos lo están diciendo: la semana pasada, un grupo de físicos y filósofos se reunieron en Munich para discutir este problema en una conferencia llamada "¿Por qué confiar en una teoría?".

Las cosas estaban sorprendentemente calientes.

Uno de los organizadores de la conferencia, Richard Dawid, argumenta que los físicos pueden confirmar una teoría sin experimentar apelando, por ejemplo, a su poder explicativo, su consistencia interna o la ausencia de competidores viables. No se sorprenderá al saber que los demás no están de acuerdo. George Ellis y Joe Silk publicaron un comentario en Naturaleza llamado "Defender la integridad de la física", en el que argumentaron que el enfoque de Dawid socava las ciencias físicas. La única manera de probar una teoría, dicen, es ponerla a prueba.

Sabine Hossenfelder, investigadora del Instituto de Estudios Avanzados de Frankfurt y la blogger detrás de Backreaction, está de acuerdo con Ellis y Silk. Hossenfelder trabaja en la fenomenología de la gravedad cuántica, lo que significa que busca predicciones probables experimentalmente de las teorías de la gravedad cuántica. Inverso Hablé con ella sobre teorías, experimentos y sobre cómo sacar a la física de la maleza y volver a encarrilarla.

Ha sido muy expresivo al criticar un experimento reciente, el Holómetro de Fermilab, porque no se apoyaba en la teoría, que sabíamos de antemano que el experimento no encontraría nada. ¿Cuál es la relación correcta entre la teoría y el experimento?

El problema es el siguiente: trabajo principalmente en gravedad cuántica, que es uno de los campos de la física que llamaría física fundacional. Estas son las áreas relacionadas con la estructura del espacio-tiempo, de qué está hecha la materia y cuál es el origen del universo. Y lo que sucedió en el último siglo, no es tan sorprendente, es que se hayan hecho todas las cosas fáciles.

Pero es realmente aquí, donde quieres empujar las fronteras de tus teorías, donde está el problema en este momento. Porque lo que sucedió es que obtienes una gran brecha entre el experimento y la teoría. Los teóricos tienen mucha libertad y los experimentadores realmente no saben qué hacer. Entonces, ¿cómo progresar en un área como esta?

Bueno, debe tener muy claro cuánto puede confiar en su teoría, porque necesita la teoría para decirle al experimentador dónde debe mirar. Necesitas la teoría para identificar las pruebas más prometedoras. Porque entonces tenemos que invertir mucho dinero y realizar algún experimento que podría llevar décadas.

Entonces, ¿dónde entra el Holómetro? Bueno, puedes preguntar lo mismo sobre el Holómetro: ¿Fue prometedor hacer este experimento porque confiamos en la teoría de que podríamos encontrar algo con él? Y la respuesta es: No, no hubo indicación alguna.

Ahora este experimento no costó miles de millones. Mi entendimiento es que se trata principalmente de aumentar la precisión posible en tales mediciones, y eso es un logro por sí mismo. No tengo ningún problema con eso. Pero la idea de que con esto se podía probar la gravedad cuántica era desde el principio sin sentido, y todos los que trabajaban en la fenomenología de la gravedad cuántica lo sabían.

Parece que el proceso idealizado de revisión por pares o el proceso idealizado de investigación de experimentos científicos evitarían que este tipo de cosas sucedan en un mundo perfecto.

Sí, en un mundo perfecto. Pero en realidad, la mierda siempre pasa. Aún así, la revisión por pares es lo mejor que tenemos. No estoy diciendo que no haya nada de malo en la revisión por pares, estoy diciendo que los problemas con la revisión por pares son cuestiones organizativas. En principio podrían ser arreglados. La revisión por pares aún es algo bueno que impulsa la ciencia, porque es el único criterio que tenemos, aparte del juicio por naturaleza, por supuesto. Pero cuando se trata del desarrollo de la teoría, antes de que la naturaleza lo haya juzgado, la revisión por pares es la única forma en que puede ordenar lo bueno de lo malo. Cuando se trata de desarrollar una nueva teoría, debe preguntar a los expertos: "¿Es esta teoría compatible con todo lo que sabemos sobre la naturaleza?"

Y cuando se habla de experimentos que potencialmente cuestan grandes cantidades de efectivo, se vuelve aún más importante.

Correcto, entonces con Hogan, era Fermilab y probablemente tenían alguna razón. No es una gran cantidad de dinero. Pero ahora que está dando vueltas y diciendo que hemos probado el principio holográfico, eso realmente me molesta, porque en realidad no tiene nada que ver con la gravedad cuántica. Desde mi perspectiva, también arroja una mala luz sobre todo el campo de la gravedad cuántica fenomenológica, donde la gente realmente intenta probar estas cosas. Trabajé en esto por mucho tiempo y ahora estoy tratando de salir porque no pude obtener fondos. Así es como funciona para la gente promedio como yo.

El problema del Holómetro suena como un experimentalista sin una teoría. Pero también tiene el problema inverso en algunos casos, no necesariamente por falta de intentos, pero tiene teóricos sin perspectivas experimentales claras. Creo que describe este problema cuando los físicos se “pierden en las matemáticas”. ¿Le estoy entendiendo correctamente?

Uno podría interpretarlo de esta manera. Pero a lo que me refiero con "perdido en matemáticas" es más esto: los físicos se han centrado muy fuertemente en unas pocas posibilidades teóricas cuando se trata de la teoría de la gravedad cuántica o de la unificación. Es lo mismo con la materia oscura. Y a lo largo del camino han descartado muchas otras posibilidades. Los físicos hacen muchas suposiciones que usan en el desarrollo teórico y no las escriben explícitamente. Y estos luego se pierden en las matemáticas.

Lo que quiero decir con esto es que la selección de la teoría está influenciada por muchos criterios que no se reconocen explícitamente. Los ejemplos en mi mente son los de la naturalidad, la simplicidad y la belleza. Estos son todos los criterios que se utilizan en la práctica, pero luego se convierten en requisitos matemáticos y la gente olvida que fue una elección, que fueron las hipótesis que debe probar.

Tomemos este ejemplo de naturalidad. El argumento es que cualquiera que sea la teoría, no debería tener ningún parámetro que sea muy grande o muy pequeño porque eso no parece natural. Creo que eso es un completo disparate.

Quiero decir, a la naturaleza realmente no le importan tus expectativas.

Derecha. Ese es un buen punto. A la naturaleza tampoco le importa lo que encuentre bello. ¿Por qué? ¿Por qué debería importarse la naturaleza? Cuando la gente me dice: "Me gusta esta teoría porque es muy elegante", yo digo, "¿Y qué?"

Con el Holómetro, tenemos años de cobertura de algo que, al final, probablemente no está probando nada. Sin embargo, debido a que tiene una premisa tan pegadiza, los periodistas acudirán a ella. ¿Qué podrían hacer los periodistas científicos para controlarse un poco y tratar a la ciencia más como realmente es que como este tipo de programa de televisión de fantasía?

En el caso del Holómetro, hubiera sido muy fácil, porque creo que la gente acaba de repetir lo que había en el comunicado de prensa del lugar que realmente financió el experimento. Entonces que esperas? ¿Esperas que esto sea objetivo? Quiero decir, al menos deberías ir y preguntar a alguien del campo qué piensan acerca de este experimento. En este caso, fue increíblemente descuidado para los periodistas repetir esto.

En general, creo que en algunos casos es difícil entender realmente lo que dicen los científicos. Es muy difícil para alguien que realmente no está trabajando en esto descubrir qué es verdad, qué está ligeramente doblado y qué es un sinsentido total.Pero mucho de esto también es impulsado por la presión. Hay presión de tiempo, y luego tiene que venderse, por lo que debe tener un gran titular.

Y así es como la ciencia en la prensa se transforma de un campo de conocimiento que avanza lentamente y avanza gradualmente hacia esta cosa en la que ocurren avances cada dos días, y nuestra comprensión fundamental del universo se anula cada dos meses, así que aquí está esta gran historia. acerca de eso Tu mente está soplada.

Mi mente se ha vuelto loca tantas veces que ya no sé qué decir sobre esto.