ブラック ホールの内部、量子領域の機微、ビッグバンなど、実験の範囲を超えた自然の領域についての洞察を得ることを期待して、物理学者は流体やその他の簡単に操作できる材料で作られた「アナログ」システムを実験しています。同様の方程式によってモデル化されます。これらのアナログ実験の結果は、関心のあるシステムについて何かを述べているという感覚で、トップの科学雑誌に掲載されることがよくあります。しかし、そうですか？
ミュンヘンのルートヴィヒ・マクシミリアン大学の物理哲学者であるステファン・ハルトマンが述べたように、「特定の実験でここで得られた証拠が、遠く離れた別のシステムについての主張を確認またはサポートできるのはどのような条件でしょうか?」
問題は次々と出てきます。
2014 年、研究者は Nature で報告しました 彼らは、超低温ルビジウム原子の流体中に粒子のような状態を発見したことを明らかにしました。これは、磁気単極子に類似しています。これは、磁石の一端のように機能する、長い間求められてきた仮想の素粒子です。 Nature News で引用された 1 人の物理学者 は、この発見を「素粒子としての磁気モノポールが存在すべきもう 1 つの理由」と見なしました。しかし、それは本当ですか?
Quanta で書いた最近のケースでは 今週、イスラエルの物理学者が、ブラック ホールが光を閉じ込めるように、音を閉じ込める流体を作成しました。彼はその後、ホーキング放射に類似したこの「音速ブラック ホール」の効果を検出しました。ホーキング放射は、1974 年にスティーブン ホーキングによって予測された仮想のブラック ホール現象であり、宇宙の仕組みに重大な影響を与えました。卓上実験は、ホーキング博士の予測の間接的な証拠を提供しますか?
Hartmann は、音速のブラック ホールの実験は実際のブラック ホールに光を当てる可能性があると主張している。同様に、黄色い指と心臓病はどちらも喫煙が原因であり、一方を検出することは他方の証拠になる可能性があります.反対に、多くのブラック ホールの専門家は、この類推を信用せず、誤解を招く可能性があると考えています。なぜなら、その類推の基になっているホーキングの数学が実際にブラック ホールを説明しているかどうかがわからないからです。
いずれにせよ、この状況は「素晴らしい哲学的問題を提起しています」とハルトマンは言いました。「新しいタイプの証拠について学ぶからです。」弦理論や多元宇宙などの物理学理論は、実験者がアクセスできない自然の領域を説明することがますます増えている、と彼は言いました。そのような理論を直接テストすることは不可能のようです。 「そのため、理論を検証する別の方法を考えなければなりません。現時点でこれらのアナログ実験について私たちが何を考えていようとも、これらの作品はまさに正しい方向に進んでいると思います。」
人々は科学理論の間接的な証拠を見つけようとしている、と彼は言った。 「私たちはこれをもっと必要としており、将来的にはもっと多くのことを目にするでしょう。」
現在の課題は、科学者がこの新しい種類の実験をどのように解釈するかを理解することです。
「アナログ シミュレーションを行うこと、コンピューター シミュレーションを行うこと、直接実験を行うこと、計算を行うことは何か違うという直感があります」と、ブリストル大学の物理学の哲学者であり、ソニックブラックホール実験. 「しかし、その違いが何であるかは、常に十分に明確に説明されているわけではありません。」
