Застой в теоретической физике

Когда-то прочел в Сети следующую историю. К сожалению не запомнил персоналий.

Некий ученый-первопроходец в США исследовал явления, связанные с электричеством. Для того, чтобы хоть немного заработать, он в скромном деревянном сарае показывал публике различные эксперименты при помощи сделанных им установок. На одном из показов в первом ряду сидел местный бизнесмен "малой руки", который на эксперименты смотрел пренебрежительно, а по окончании безапелляционно заявил, что всё это ненужная чушь. На что ученый сказал, что пройдет немного времени и именно этот бизнесмен сможет зарабатывать на его открытиях. Собственно, так впоследствии и произошло.

К чему здесь эта история? К тому, что раньше ученые двигали науку, в основном, за свой счет. Отсюда, на первом, наиглавнейшем месте для них были именно научные изыскания. Вспомнить хотя бы Эйнштейна, который создавал свои первые научные работы, работая в патентном бюро, поскольку его не приняли на работу в научные учреждения.

Что мы имеем сейчас? Сейчас научные исследования вполне щедро финансируются государством/обществом. Финансирование происходит в основном за счет выдачи грантов. Ученый/научная группа делает заявку с описанием исследования, и если заявка признается значимой, то ученый/группа получает целевое финансирование – в рамках которого предусматривается и денежное содержание ученого/коллектива. 

Теоретическая физика пошла по пути усложнения, что провоцируется излишней верой в предсказательную силу математики. Раньше математика играла вспомогательную роль. То есть, сначала определялось некое физическое явление, устанавливалась степень ее универсальности, затем оно описывалось математической формулой.  Сейчас всё наоборот. Через математические упражнения предсказывается наличие неких физических данностей, затем экспериментаторы пытаются их обнаружить.

В настоящее время общепризнанной является Стандартная модель. В ней декларируется наличие 17 типов фундаментальных частиц, часть из которых формирует материальные формы, часть является переносчиками взаимодействий.

В целом Стандартная модель была сделана в 1975 году, то есть, с тех пор прошло 50 лет. При этом в Стандартной модели сохраняется много вопросов, на которые за эти 50 лет ответов не получено.

Кто хочет подробно с этим ознакомиться, может почитать по ссылке.

https://elementy.ru/LHC/HEP/SM/problems

Проблемы Стандартной модели теоретики называют временными трудностями, которые будут несомненно разрешены. Для этого нужно лишь время. И финансирование.

С тем, теоретики занимаются уточнением её второстепенных деталей - что по их громогласному мнению является несомненным подтверждением Стандартной модели.

В 1973 году была предложена концепция суперсимметрии, на основании   математического аппарата, сделанного в 1971—1972 годах. (То есть, теоретики снова через математику диктовали реальности, какой ей, по их мнению, следует быть.)

Суперсимметрия предполагает наличие у известных или считающихся известными частиц суперпартнёров: для кварка – скварк, для фотона - фотино, для бозона Хиггса – хиггстино, для глюона – глютино и так далее.

Теоретики полагали, что эти суперпартнеры будут найдены на Большом андронном коллайдере. Но никаких следов обнаружено не было.

Признали ли теоретики неправоту суперсимметрии в частности и Стандартной модели в целом? Нет. Теперь они настоятельно рекомендуют построить более мощный, а с тем и более дорогой, ускоритель – и вот на нем искомые суперпартнеры будут обязательно найдены. Ну а если нет, то тогда надо будет построить еще более мощный ускоритель.

Здесь уместно вспомнить один из законов Паркинсона: "Успешные исследования стимулируют повышение финансирования, приводящее к полной невозможности дальнейших исследований".

Можно предполагать то, что данные трудности не временные – возникающие из того, что физики-теоретики пока что недостаточно разобрались в реалиях, но постоянные, поскольку действующая парадигма существенно отклонилась от физической действительности. Физики-теоретики в основной своей  массе это публично не заявляют, но кулуарно всё-таки некоторые из них откровенно высказываются.

Цитата из выступления на ютубе  известного физика-теоретика Сабины Хоссенфельдер.

"Я хочу зачитать вам электронное письмо, которое меня попросили сохранить в тайне. Я долго думала об этом, но теперь я верю, что, прочитав его, вы сможете в какой-то мере понять, почему я беспокоюсь о состоянии научных исследований в целом, и особенно в области фундаментальной физики. Я получила это электронное письмо около семи лет назад после того, как опубликовала комментарий в журнале Nature Physics под названием "Науке нужны основания для доверия". В ней я объяснила, как потеряла доверие к научной самокоррекции после того, как поняла, как много из того, что опубликовано в "Foundations of Physics", является чепухой и продолжает оставаться чепухой.

Это электронное письмо пришло от человека, с которым я встречалась несколько раз, но близко не знакома. В то время он работал в одном из ведущих учреждений Соединенных Штатов. В целях соблюдения конфиденциальности я удалила некоторые детали.

"Привет, Сабина, я ****, если ты меня помнишь. Я пишу не со своей рабочей электронной почты. Тема немного деликатная, и я надеюсь, что наш разговор останется конфиденциальным. Я обращаюсь к Вам по поводу вашей недавней статьи в Nature, которая наделала много шума. Прежде всего, поздравляю с хорошей статьёй. Если вы хотели привлечь к себе внимание, вам это удалось. На самом деле, я хотел бы попросить вас в следующий раз думать не только о краткосрочной личной выгоде, но и об обществе в целом.

Вы понимаете, к каким последствиям может привести ваша публикация для нашего сообщества? Что будут делать после этого все эти создатели моделей BSM (Физика за пределами Стандартной модели) с завышенным самомнением? Как насчет экспериментаторов, которые выживают, прячась в крупных компаниях, сотрудничающих с несколькими телеканалами? Можете ли вы предложить им какие-либо достойные варианты трудоустройства? У некоторых из них есть семьи и маленькие дети.

Некоторые из них уже слишком стары, чтобы найти работу в другом месте. Для некоторых из них учеба в академических кругах - единственный способ получить визу в США. Если хотите, да, то, что мы создали, - это мыльный пузырь, но это помогает тысячам людей и их семьям не умереть с голоду. Мы все занимаемся одним и тем же, и у нас есть некоторые профессиональные секреты. Например, я являюсь одним из авторов так называемой модели c**. Довольно бесполезный материал, старый отреставрированный хлам с парой новых штучек.

Но если люди покупают этот хлам и он помогает им получать гранты, кого это волнует? Для людей, которые нам платят, всё, что мы делаем, - это просто шум. Они понятия не имеют о существовании элементарных частиц. Они платят нам из государственных средств, а не из своих собственных, и в основном платят за что-то крутое. Какая-то новая безумная реклама, которая нужна им либо для включения в свои отчеты о расходах на науку, либо, в случае университетов, для привлечения студентов.

Ваш доклад наделал много шума и, скорее всего, повлияет на перераспределение средств HEP (Физика высоких энергий) в другие области, но я сомневаюсь, что вы сможете предложить и внедрить какие-либо организационные изменения. Кроме того, любые изменения критериев качества, которые продемонстрировали бы бесполезность чьей-либо работы, будут иметь нулевые шансы на одобрение. Я понимаю, что всё, что я написал выше, может прозвучать немного резко, извините за это, но так устроено наше общество.

И это проблема не только в HEP-сообществе (сообщество физиков высоких энергий), но и во всех других областях. У меня сердце кровью обливается, когда я регулярно вижу, как яркие и интеллигентные люди с независимым мышлением покидают научные круги или их выгоняют, в то время как послушные идиоты остаются. Но мы ничего не можем поделать. Те, кого выгоняют, обычно находят лучшие возможности за пределами академических кругов.

Те, кто остается в академических кругах, принимают правила и наслаждаются комфортом академической жизни. Конечно, иногда бывают исключения, как, например, специалисты по теории струн Смолин и Уайт, но. Я сомневаюсь, что вы хотели бы разделить их судьбу."

С полным изложением выступления Сабины Хоссенфельдер, а также с глубоким комментарием, можно ознакомиться по ссылке.

https://boosty.to/osenilo/posts/b5a84be1-6cc6-4406-a9a6-52f2d560fe2b

Таким образом возможно прийти к следующему мнению.

На сегодняшний момент сложилась "секта" из нескольких поколений физиков-теоретиков, для которых научная деятельность не является самодостаточной ценностью, но служит для получения материальной выгоды и общественного статуса.

Это хорошо заметно на примере теоретиков, занимающихся Стандартной моделью. Именно на ее основании они делают свою научную карьеру, получают научные звания, награды и прочие преференции. И именно за счет эксплуатации Стандартной модели в своей деятельности они имеют вполне достойное материальное содержание. Отказ от Стандартной модели приведет к тому, что их научная карьера будет поставлена под сомнение. И главное, многие из них лишатся грантов, то есть,  потеряют возможность вполне безбедно существовать за счет общества.

Выдавливание ярких одиночек из академической среды приводит к превалированию в научных коллективах группового мышления - которое приводит к усредненным результатам, что не способствует появлению свежих, прорывных идей. В условиях группового мышления каждый надеется на других. При это все теории, по сути, были созданы одиночками.

Еще цитата Сабины Хоссенфельдер (Hossenfelder S, 8th January 2020. Why the foundations of physics have not progressed for 40 years): "Физикам грозит застой, если они продолжат относиться к философии науки как к шутке. В основах физики мы не видели прогресса с середины 1970-х годов, когда была завершена Стандартная модель физики элементарных частиц. С тех пор теории, которые мы используем для описания наблюдений, остались неизменными.  Все недостатки этих теорий ‒ отсутствие квантования гравитации, тёмная материя, проблема квантовых измерений и многое другое ‒ были известны уже более 80 лет. И сегодня они также не решены, как и тогда. Основная причина этого застоя в том, что физика изменилась, но физики не изменили свои методы. Никто не нашел доказательств чего-либо помимо того, что мы уже знаем. Но физики-теоретики не усвоили урок и до сих пор игнорируют философию и социологию науки. Я лично сталкиваюсь с этим пренебрежительным поведением почти каждый раз, когда пытаюсь объяснить космологу или физику элементарных частиц, что нам нужны более разумные способы обмена информацией и принятия решений в больших сообществах единомышленников. Если они вообще реагируют, они оскорбляются, если я указываю, что социальное подкрепление ‒ также известное как групповое мышление ‒ постигает всех нас, если мы не примем активных мер для его предотвращения. В основе такого поведения лежит безнадежно наивное,  не говоря уже о малоосведомленности, убеждение, что наука всегда как-то движется вперед и что рано или поздно обязательно кто-нибудь наткнется на что-нибудь интересное. Но даже если бы это произошло ‒ даже если бы кто-то нашел кусочек головоломки, мы бы этого не заметили, потому что сегодня любая капля подлинного теоретического прогресса утонула бы в океане "здоровых спекуляций". 

Теперь представим, что какой-либо ученый-теоретик заявляет, что то направление, которым он занимался, является ложным, и что делать дальше, он не знает. В этом случае он несомненно лишится грантов, то есть, материальное благосостояние его лично и его сотрудников иссякнет.  Кто к этому готов – ради чистой науки?

Также представим себе такую гипотетическую ситуацию. Появляется теория, которая исчерпывающе и взаимосвязано объясняет все практически выявленные физические явления – от фундаментальных до частных. При этом данная теория в целом не сопрягается с действующими теориями, то есть, указывает на их несостоятельность. Как себя поведут теоретики?

Можно полагать то, что исходя из сложившейся ситуации, здесь подействует обычная человеческая психология. Любой человек, за исключением единично представленных сподвижников, которых заслуженно называют "не от мира сего", желает полноценно обеспечивать свою семью – если она есть, вкусно и разнообразно питаться, иметь престижную машину, благоустроенное жилье и тому подобное. Также имеет значение и научный авторитет – то есть, приобретенные научный статус, звания, награды. В случае же появления окончательной теории и ее признания, во-первых, нужда в деятельности многих теоретиков отпадет, они потеряют свою престижную и хорошо оплачиваемую работу. Во-вторых, будет поставлен под сомнение их научный статус. Очевидно, что для подавляющего числа ученых это будет неприемлемым низвержением той системы, в которой они вполне вольготно себя чувствуют. Поэтому теоретики, отстаивая то научное направление, которым они занимаются, и которое давно и неисправимо "буксует", имеют в виду прежде всего свою материальную заинтересованность, но совсем не научную истину.

Таким образом, академическая среда, занимающаяся теоретической физикой - должная, по мнению общества, двигать научный прогресс - укрепившись в устоявшейся парадигме, в этом объективно не заинтересована.