Reklama
Polityka_blog_top_bill_desktop
Polityka_blog_top_bill_mobile_Adslot1
Polityka_blog_top_bill_mobile_Adslot2
niedowiary - blog (szalonych) naukowców niedowiary - blog (szalonych) naukowców niedowiary - blog (szalonych) naukowców

26.06.2014
czwartek

Sheldon Cooper rzuca teorię strun

26 czerwca 2014, czwartek,

Kilka tygodni temu zakończył się siódmy już sezon znakomitego sitkomu „The Big Bang Theory„, puszczanego w Polsce pod idiotycznym tytułem „Teoria wielkiego podrywu”. (Wypadałoby się zadumać w tym miejscu nad poziomem osób odpowiedzialnych za tłumaczenia tytułów seriali i filmów i ich wizją tego, jak polskiego widza można przyciągnąć do oglądania przerw reklamowych i co, ich zdaniem, tego widza od odbiorników by odrzucało. Ale to temat na zupełnie inny tekst). Sądzę, że większość czytelników tego bloga zna dobrze ten serial. Tym, którzy TBBT jeszcze nie mieli okazji oglądać, powiem tylko, że akcja rozgrywa się w środowisku naukowców, bohaterami są fizycy pracujący na jednym z czołowych kalifornijskich uniwersytetów (chyba CALTECH-u).

Głównym bohaterem TBBT jest Sheldon Cooper, fantastycznie grany przez Jima Parsona (dwie nagrody EMMY!). Jest on teoretykiem, zajmującym się oczywiście teorią strun – jak twierdzą jej zwolennicy, najbardziej sexy zabawą w mieście – do historii serialu weszła kłótnia Sheldona na temat wyższości teorii strun nad pętlową kwantową grawitacją. Jakież było więc zaskoczenie (radość przeciwników i rozczarowanie zwolenników teorii strun), gdy w jednym z ostatnich odcinków ostatniego sezonu Sheldon ogłosił, że rzuca teorię strun!

Ta decyzja ma oczywiście zabawne konsekwencje fabularne, ale przecież nie o to tu chodzi. Wielką siłą TBBT jest i była wielka precyzja, z jaką mówiono w tym serialu na temat nauki: nawet równania wypisane na tablicy nie tylko miały sens, ale rzeczywiście odpowiadały zagadnieniom, o których rozmawiali bohaterowie. Jeśli Sheldon Cooper rzuca teorię strun, to jest to znak, że teoria ta przestaje już być modna i powoli staje się passé. To bardzo ważny sygnał świadczący o tym, jak bardzo świat zmienił się w ciągu ostatnich kilku lat. Bo sama teoria strun ma się dokładnie tak samo, jak miała się dziesięć lat temu: nie dokonano żadnego przełomowego odkrycia ani też nie została ona w jakiś zdecydowany sposób podważona. Ot, teoria jak teoria.

Teoria strun powstała pod koniec lat 60. ubiegłego wieku, ale prawdziwą popularność zdobyła dopiero w 1984 roku, kiedy postawiono hipotezę, iż może być ona teorią ostateczną, opisującą wszystkie zjawiska fundamentalne zachodzące w mikroświecie. Począwszy od tego momentu, stała się ona najdokładniej badaną teorią fizyczną w historii. Poświęcono jej dziesiątki tysięcy prac, a setki naukowców zawdzięcza swoje kariery badaniem w tej dziedzinie.

Nie chciałbym powiedzieć, że badania te zakończyło się spektakularną klapą – otrzymano bowiem wiele niezwykle ciekawych wyników z dziedziny fizyki matematycznej i sformułowano wielką liczbę ważnych (niestety niezbyt realistycznych) modeli – nie ulega jednak wątpliwości, że obietnica stworzenia w ramach teorii strun zunifikowanej teorii wszystkiego nie została zrealizowana.

W słynnym eseju Weimar Culture, Causality, and Quantum Theory, 1918-1927: Adaptation by German Physicists and Mathematicians to a Hostile Intellectual Environment z 1971 roku Paul Forman argumentuje, że powstanie i kształt mechaniki kwantowej daje się wyjaśnić socjologicznie. Jego zdaniem „po I wojnie światowej niemiecka nauka straciła wiele ze swojego prestiżu; Spengler opublikował właśnie swój niezwykle popularny „Zmierzch zachodu”, a spengerizm był wszechobecny. Duch czasu był zdecydowanie mistyczny i antymechanistyczny. Naukowcy Republiki Weimarskiej – według Formana – stworzyli nieprzyczynową, adetermnistyczną mechanikę kwantową, by wpasować się w mistyczne i antymechanistyczne trendy myślowe, dominujące w społeczeństwie niemieckim, aby w ten sposób odzyskać swój wysoki status społeczny” (J.R. Brown, „Who Rules in Science”, Harvard University Press, 2001, str. 116).

Wydaje się, że podobnie rzecz się miała z teorią strun w ostatnich dwóch dekadach XX w. W tym czasie dominującą wizją rozwoju społecznego był neoliberalizm gospodarczy w połączeniu z zachodnim modelem demokracji. W przekonaniu wielu był to ostateczny model ustroju społeczno-politycznego, sądzono wręcz, szczególnie w obliczu wydarzeń 1989 roku i upadku Muru Berlińskiego, że ostatnia dekada XX w. jest początkiem okresu „końca historii”. W wizję tę znakomicie wplata się teoria fizyczna, która obiecuje być teorią ostateczną, opisującą wszystko, co można wiedzieć na temat fundamentalnych struktur materii i podstawowych praw nimi rządzących, będąca w pewnym sensie „końcem fizyki”.

Na szczęście koniec historii nie nastąpił. Okazało się, że życie społeczno-polityczno-gospodarcze pełne jest wyzwań, wobec których model neoliberalnej demokracji jest kompletnie bezradny.

Podobnie rzecz się ma z teorią strun. Nie udało się wykazać, że jest ona rzeczywiście teorią unifikującą, prowadzącą do przewidywań zgodnych z obserwacjami. Wręcz przeciwnie: wydaje się wysoce prawdopodobne, że pewne podstawowe przewidywania teorii strun w ogóle nie są realizowane w przyrodzie.

Co prawda teoria strun zaowocowała niezwykle płodnymi i potencjalnie użytecznymi polami badań, jak fascynująca hipoteza AdS/CFT. Ale to za mało, by twierdzić, że struny to najlepsza, a wręcz jedyna warta grania zabawa w mieście. Są przecież jeszcze kosmologia z fascynującymi nowymi danymi obserwacyjnymi, problem ciemnej materii i energii… Żadne z nich nie uzyska zapewne statusu porównywalnego z tym, jaki miała teoria strun (czy teoria neoliberalna w ekonomii), ale tym lepiej – w różnorodności siła.

Dobrze więc się stało, że Sheldon rzucił teorię strun…

Jerzy Kowalski-Glikman

Ilustracja: fragmenty z serialu, youtube.com

Reklama
Polityka_blog_bottom_rec_mobile
Reklama
Polityka_blog_bottom_rec_desktop

Komentarze: 23

Dodaj komentarz »
  1. Jestem pod pozytywnym wrażeniem. Wreszcie sensowny i wyważony tekst na tym blogu. Gratuluję.

  2. @Jerzy Kowalski-Glikman
    Zgadzam się w wielu punktach z pańskimi poglądami na teorię (wł. hipotezę) superstrun. Jako ekonomista interesujący się tzw. naukami ścisłymi (?hard? science) mogę zaś z całą pewnością stwierdzić, ze tzw. neoliberalna (wł. neoklasyczno-monetarna) szkoła w ekonomii poniosła bardzo spektakularną klęskę w konfrontacji z rzeczywistością gospodarczą. Wystarczy tu tylko wspomnieć stopniowy gospodarczy (a co za tym idzie także polityczny a przede wszystkim militarny) upadek Ameryki (konkretnie zaś USA) począwszy od epoki Reagana, którego administracja wdrożyła przecież w praktyce prawie wszystkie zalecenia tejże szkoły.
    Teoria (hipoteza) superstrun była zaś cały czas tylko hipotezą, niemożliwą (przynajmniej w obecnych warunkach) do weryfikacji empirycznej, w odróżnieniu od teorii ekonomicznych głoszonych przez wspomnianą przeze mnie szkołę neoklasyczno-monetarystyczną w ekonomii. A ponieważ owa hipoteza superstrun jest obecnie nieweryfikowalna empirycznie (w odróżnieniu np. od teorii głoszonych przez ekonomistów), to nie należała ona nigdy do nauki (czyli w tym przypadku do fizyki), a tylko do filozofii (konkretnie metafizyki, a dokładniej do tzw. metafizyki matematycznej, czyli metafizyki posługującej się dość zaawansowanymi narzędziami matematycznymi).
    Wielkim błędem było więc uznanie hipotezy superstrun za hipotezę z dziedziny fizyki, jako iż teoretycy zajmujący się nią powinni być przydzieleni do wydziałów filozofii albo też matematyki, a nie do wydziałów fizyki, co stwarzało mylne wrażenie, że owa hipoteza superstrun ma cokolwiek wspólnego z nauką (tu konkretnie fizyką).
    Paradoksalnie więc, ?miękka? (?soft?) nauka, jaką jest przecież ekonomia (będąca z definicji nauką społeczną) okazała się w praktyce bardziej naukowa niż kluczowy obecnie dział fizyki, jakim jest przecież hipoteza superstrun. Ale jak to już (podobno) starożytni Grecy i Rzymianie mawiali: Są rzeczy na niebie i na ziemi, o których się filozofom nie śniło (There are more things in Heaven and Earth, than are dreamt of in your philosophy) ? Hamlet Szekspira.
    Szalom!

  3. @kagan
    Jakby brać Pańskie rozumowanie serio to wszystkich fizyków-teoretyków pasowałoby przydzielić do filozofii. Problem w tym, że fizycy-praktycy nie mieliby co robić, bo zajmują się weryfikacją tego co wymyślają teoretycy.
    Filozofia nie potrzebuje nauki ani badań empirycznych a już totalnie zbędna jest matematyka. Nie na tym filozofowanie polega, współcześnie jesteśmy na etapie filozofowania na temat języka i konstruowania teorii 🙂 Struny, fale, punkty i atomy to tylko twory intelektu.

    Co do tematu, ciekaw jestem czy ktoś się pokusi na analizę teorii ewolucji od strony socjologicznej na wzór tego co pisze Pan Kowalski-Glikman?

  4. Reklama
    Polityka_blog_komentarze_rec_mobile
    Polityka_blog_komentarze_rec_desktop
  5. Wychodzi na to że z fizyką (konkretnie z teorią strun)jest jak z kobietami.
    Przyzna nam rację pod warunkiem że coś z tego będzie mieć dla siebie.
    Swego czasu było głośno o pewnej Pani która zajmowała się tą teoria,czy ktoś jeszcze o niej pamięta?Ja pamiętam że była ładna,czy ktoś wie czym się obecnie zajmuje?

  6. To raczej kwestie socjologiczne tłumaczy się przez odwołanie do ewolucjonizmu

  7. „Kilka tygodni temu zakończył się siódmy już sezon znakomitego sitkomu ..”

    Naprawde Pan to oglada?… Podziw i szacunek. Ja zdzierzylem tylko dwa kawalki

  8. @polalkoholic: „Swego czasu było głośno o pewnej Pani która zajmowała się tą teoria,czy ktoś jeszcze o niej pamięta?Ja pamiętam że była ładna,czy ktoś wie czym się obecnie zajmuje?”

    To chyba Lisa Randall. Proponuje pogoglowac.

    Dosyc aktywna w popularyzacji nauki. Oprocz swej glownej dzialanosci, oczywiscie

  9. @vps: „Filozofia nie potrzebuje nauki ani badań empirycznych ”

    Jak twierdzi stary dowcip popularny wsrod fizykow, filozofia nie potrzebuje rozniez kosza na smieci

  10. Tak, Randall zdaje się zrobiła z tego nawet coś na kształt teorii

  11. Dzięki @A.L. za przypomnienie nie tylko ładnej ale i genialnej fizyczki,o ile pamięć mnie nie myli to była parę lat temu bohaterką artykułu w Polityce.
    Na pewno warto o niej pamiętać,niezależnie co w przyszłości nauka w tej dziedzinie potwierdzi,mam nadzieję że odbędzie się to jeszcze z jej udziałem.
    Pozdrawiam

  12. @VPS
    1. Wyraźnie chyba napisałem, że do metafizyki (dokł. metafizyki matematycznej) należy nie cała fizyka teoretyczna, a tylko nieweryfikowalne empirycznie hipotezy typu hipotezy supestrun.
    2. Filozofia łączy się (i to ściśle) z matematyką. Najlepszym tego przykładem są Leibniz i Russel, którzy byli zarówno wybitnymi filozofami jak tez i wybitnymi matematykami. Po prostu filozofia zajmuje się tym samym co matematyka, czyli wymyślaniem abstrakcyjnych, nieistniejących realnie bytów: czy to monad, czy też idealnych, bezwymiarowych punktów. Tyle, że tylko garstka filozofów ma (miała) zdolności matematyczne, a wśród tej elity intelektu mamy także naszego rodaka, Józefa Marię Hoene-Wrońskiego. Cytuję z Wikipedii: Zajmował się analizą matematyczną, a zwłaszcza rozwijaniem funkcji w szereg potęgowy oraz równaniami różniczkowymi. Do jego najważniejszych osiągnięć należy opracowanie wyznacznika funkcyjnego równań, nazwanego od jego nazwiska wrońskianem. Jako że dowody swoich twierdzeń zamieszczał, a właściwie ukrywał, w obszernych rękopisach, nazywano go niekiedy „sfinksem matematyki”.
    3. Socjologia nauki jest uprawiana od dość dawna, tyle że, niestety, raczej nie w Polsce.
    Szalom!

  13. @mpn
    Proponuję eksperyment myślowy i spojrzenie na ewolucje z perspektywy socjologicznej. XIX wiek był charakterystycznym okresem i miał duży wpływ na to co dziś się tworzy. Stety-niestety jego echo jest nadal bardzo głośne niemal w każdym aspekcie naszego życia.
    @kagan
    Niech się Pan wysili trochę.
    Weryfikacja empiryczna jest tam gdzie są zmysły, w naukach się już praktycznie wyczerpała, teraz jest tylko wnioskowanie na podstawie wyników dostarczanych przez maszyny.
    Filozof może być też matematykiem co nie oznacza, że matematyka jest potrzebna do filozofowania.

  14. W matematyce wszystko ma solidne podstawy. W filozofii nie musi.

  15. No tak, problem w tym, że bytów matematycznych nie ma, są wymyślone, a problemy filozoficzne ma każdy.

  16. @VPS
    Poducz się trochę. Weryfikacja empiryczna od dawna nie polega na tym, że bierze się coś do ręki. P. np. pl.wikipedia.org/wiki/Eksperyment_Rutherforda
    I zgoda, filozofować można bez matematyki a nawet i bez logiki. Pytanie tylko po co?
    Prawie każdy ma także problemy finansowe, ale mało kto studiuje finanse…
    Szalom!

  17. @kagan
    A po co filozofować z matematyką i logiką?
    Co do weryfikacji to mnie uczono, że jest możliwa tylko w teraźniejszości. Wczoraj, jutro, jak i to co za horyzontem to tylko prawdopodobieństwa, pamięć i wniosek lub wyobrażenie, doświadcza się tylko teraz. Pana weryfikacja empiryczna może zbadać wszystko, także teorie strun o ile jest słuszna i o ile znajdzie się właściwy eksperyment.

  18. A tak z ciekawości zapytam, gdzie tego uczą?

  19. @VPS
    1. Filozofowanie ma tylko wtedy sens, gdy jest logiczne. A tymczasem cała fizyka idealistyczna opiera się na zaprzeczeniu logiki, czyli inaczej na bezsensownej wierze w duchy i inne niematerialne, a więc z definicji nieistniejące byty.
    2. Weryfikacja zawsze odbywa się w teraźniejszości, tyle, że teraźniejszość bardzo szybko staje się przeszłością.
    3. Hipoteza superstrun nie jest obecnie możliwa do weryfikacji empirycznej, a więc z definicji nie ma ona nic wspólnego z nauką. Gdyby była ona weryfikowalna empirycznie, to mało kto by się nią dziś zajmował, ale ponieważ nie da się jej zweryfikować metodami naukowymi, czyli empirycznymi, to stała się ona doskonałym narzędziem do wyłudzania pieniędzy od podatników przez fizyków. Tolerowanie uprawiania tej pseudonaukowej teoryjki przez pseudouczonych zwących się, niewiadomo dlaczego, fizykami zawdzięczamy zaś tylko kompletnej nieznajomości metody naukowej przez polityków.
    Szalom!

  20. @mpn
    Uczył mnie D. Hume ale nie tylko.
    ?Umysł ma dostęp jedynie do percepcji i niemożliwym jest, by kiedykolwiek nabył doświadczenia dotyczącego ich związku z przedmiotami?.

    „Wiedza empiryczna jest pewna jedynie, gdy dotyczy samych impresji, w innych przypadkach jest tylko prawdopodobna.”

    @kagan
    Nie wiem co Pan ma na myśli pisząc – logiczne? Nie znam przykładu nielogicznego rozumowania, prócz błędów które to da się wykazać logicznie. Po drugie, jest perspektywa logiczna, która każe nam obalać całą matematykę bo odcinek i liczba logicznie biorąc nie istnieje, tak jak i ruch, czas i przestrzeń. Wszystko można logicznie obalać, samą logikę też.
    Co do teorii strun to czy z Kolumbem i Kopernikiem nie było tak samo? fizyka kwantowa już chyba taka jest, że zaczyna się od dziwów a potem próbuje się je jakoś sprawdzać.

  21. A na blogu nihil novi. Kolejny ciekawy wpis stał się w komentarzach przyczynkiem dla rozważań o tym czym jest nauka, co to metafizyka, co jest naukowe, a co nie, etc., jak zwykle prowadzonych przez Światowej Klasy Eksperta i jego adwersarzy, do których ja się już zaliczać nie będę, bo mi intelektu nie staje…

  22. @VPS
    1. Pisząc logiczne, miałem na myśli głównie wewnętrzną spójność danej hipotezy czy też teorii. Np. chrześcijańska hipoteza istnienia Boga, będącego jednocześnie człowiekiem (Jezus) jest wewnętrznie niespójna, a więc nielogiczna, jako iż z definicji nieskończony Bóg nie może się nijak zmieścić w skończonym (w czasie oraz przestrzeni) człowieku oraz Bóg, będący z definicji nie tylko że nieśmiertelnym, ale wręcz wiecznym, nie może przecież umrzeć, a więc także i zmartwychwstać.
    2. Bezwymiarowy punkt istnieje logicznie (teoretycznie a raczej hipotetycznie), a więc da się z niego, nie naruszając logiki, wyprowadzić linie proste czy też płaszczyzny. Problem leży tu zaś w tym, że ów bezwymiarowy punkt NIE istnieje fizycznie. Podobnie jest z ruchem czy przestrzenią (dokładnie czasoprzestrzenią) ? one obiektywnie istnieją, a więc ich istnienia nie da się obalić przy użyciu logiki.
    3. Twierdzenia Kopernika oraz Kolumba zostały zweryfikowane empirycznie. Istnienie kwantów także. Radzę więc dokształcić się w naukach ścisłych.
    Szalom!
    @xxx
    A co złego widzisz w tych rozważaniach o tym czym jest nauka, co to jest metafizyka, co jest naukowe, a co nie?
    Szalom!

  23. @kagan,

    w tych rozważaniach nie ma nic złego. Pod warunkiem, że gdzieś prowadzą, a nie powtarzają w kółko od kilku lat te same argumenty, kręcąc się w kółko. W ciągu ostatnich 10 dyskusji na ten temat nie padło nic, co nie pojawiłoby się już wcześniej co najmniej kilka razy na tym samym blogu. To już dawno nie są rozważania, to jest mantra…

  24. @XXX
    OK. Ta dyskusja ma, przynajmniej moim skromnym zdaniem, sens, ale tylko wtedy, gdy jest ona prowadzona na odpowiednim poziomie, a nie na poziomie VPSa, który nie ma przecież zielonego pojęcia o nauce (science) a więc także o metodzie naukowej… 😉
    Szalom!

css.php