物理学の基礎では何も動いていません。次から次へと続く実験では、null の結果が返されます。新しい粒子も、新しい次元も、新しい対称性もありません。確かに、データのあちこちに異常があり、そのうちの 1 つが本当のニュースになるかもしれません。しかし、実験主義者は闇の中を突っついているにすぎません。彼らは新しい物理学がどこにあるのか見当がつかない.そして、理論開発の同僚は何の役にも立たない.
これを危機と呼ぶ人もいます。しかし、「危機」が現在の状況をうまく表しているとは思いません。危機はとても楽観的です。それは、理論家が自分たちのやり方の誤りに気づき、変化が近づいていること、彼らが今目覚めており、欠陥のある方法論を放棄することを認識したという印象を与えます.しかし、目覚めは見えません。コミュニティの内省は、ゼロ、ジルチ、ナダ、ニッチ、ヌルです。彼らは 40 年間やってきたことを続けており、自然と多元宇宙について大騒ぎし、「予測」をもう一度、次の大きな粒子コライダーにシフトしています。
停滞はそれをよりよく説明していると思います。そして、この停滞の問題は実験にあるのではないことをはっきりさせておきます。問題は、理論物理学者による大量の間違った予測です。
問題は、データが不足していることでもありません。豊富なデータがあります。しかし、すべてのデータは既存の理論 (素粒子物理学の標準モデルと宇宙論的一致モデル) によって十分に説明されています。それでも、そうではないことはわかっています。現在の理論は不完全です。
暗黒物質は私たちが理解できないものの単なるプレースホルダーであり、素粒子物理学の数学的定式化は重力に使用する数学と互換性がないため、私たちはこれを知っています.物理学者は、これら 2 つの問題について 1930 年代にすでに知っていました。そして1970年代まで、彼らは大きな進歩を遂げました。しかし、それ以来、物理学の基礎における理論の発展は停滞しています。実験で何か新しいことが発見されたとしても、それは何万もの間違った予測が原因ではなく、にもかかわらずです。
何千もの間違った予測は劇的に聞こえますが、実際には過小評価です.私は単に、大型ハドロン衝突型加速器 (LHC) が発見するはずだった標準モデルを超えた物理学に対してなされた予測を要約しているだけです:複数の形状と配置におけるすべての余分な次元、すべてのきれいな対称グループ、すべての新しい粒子派手な名前で。このような予測の総数は、論文を数えるか、あるいは、畑で働く人々とその平均生産性を数えることで見積もることができます。
それらはすべて間違っていました。 LHC が今後のデータに何か新しいものを見つけたとしても、理論家の推測がうまくいかなかったことはすでにわかっています。いいえ。独身者。 1。彼らの方法が機能していないという証拠がどれだけ必要ですか?
進歩が見られないこの長い段階は前例のないものです。はい、デモクリトスによる最初の原子の推測から、実際の検出までに 2,000 年ほどかかりました。しかし、それは、この 2,000 年のほとんどの間、人々は素物質の構造を熟考する以外にやるべきことがあったからです。たとえば、倒れない家を建てる方法などです。このため、年代順の時間を引用しても意味がありません。物理学者の実際の勤務時間をもっとよく見るべきです.
それについてもいくつかの数字があります。そうそう、私は数字が大好きです。とても事実に基づいています。
アメリカ物理学会とドイツ物理学会の会員データによると、物理学者の総数は 1900 年から 2000 年の間に約 100 倍に増加しました*。これらの物理学者のほとんどは、物理学の基礎を研究していません。しかし、どのような出版活動が懸念されているかというと、物理学のさまざまなサブフィールドは、ほぼ同等の速度で成長しています。そして (第二次世界大戦中の多少の浮き沈みは別として) 出版物の数と著者の数の増加は、おおよそ指数関数的です.
簡単にするために、今日の物理学者は 100 年前と同じように 1 週間に何時間も働いていると仮定しましょう。次に、今日から始まる労働時間は、たとえば、100 年前から始まる 40 年間の労働時間に相当します。当ててみてください!
回答:約 14 か月です。勤務時間だけで考えると、1 世紀前には 40 年かかった作業を、今日の物理学者は 14 か月で行うことができるはずです。
もちろん、進歩がそれほど簡単に拡大しないことに異議を唱えることはできます。なぜなら、集合知についてのあらゆる話にもかかわらず、研究は依然として個人によって行われているからです。これは、単に人を雇うだけでは、処理時間を勝手に減らすことはできないことを意味します。個人が互いの洞察を交換し、理解するには、まだ時間が必要です。一方で、情報伝達の速度と容易さも大幅に向上し、人間の思考を支援するためにコンピューターを使用するようになりました。いずれにせよ、より多くの人を雇っても進歩に役立たないと主張したいのなら、なぜ彼らを雇うのですか?
ですから、いいえ、私はこの見積もりに真剣ではありませんが、現在の停滞が前例のないものではないという議論が十分な情報に基づいていない理由を説明しています.私たちは今日、物理学の基礎にこれまで以上に多くの投資を行っています。それでも、そこからは何も生まれません。それは問題であり、私たちが話し合うべき問題です.
私は最近、機械学習を使用して LHC データを分析することは、コミュニティでの再考を示唆していると言われました。しかし、そうではありません。まず、素粒子物理学者は、少なくとも 30 年間、機械学習ツールを使用してデータを分析してきました。より簡単になったこと、誰もがそれを行っていること、Nature News それについて書いています。 LHCが新しい粒子を発見したとしても、彼らはどちらの方法でもそれを行ったでしょう.いいえ、素粒子物理学における機械学習は、再考の兆候ではありません。
私が常に我慢しなければならないもう 1 つのコメント (質問ではありません) は、私は不平を言うだけだと思われますが、物理学者が何をすべきかについてより良いアドバイスを持っていないということです。
第一に、それは批判されている人よりも批判している人のことをもっと教えてくれる愚かな批判です。私が物理学者のグループではなく、建築家のグループを批判していたことを考えてみてください。それらの建築家が 40 年かけて家を建て、すべてが壊れてしまったことを一般に知らせるとしたら、家を建てるより良い方法を考え出すことが私の仕事である理由は何ですか?
第二に、それは真実ではありません。私は何度も、理論物理学者が何を変えるべきかを非常に明確に説明してきました。彼らは私の答えが気に入らないだけです。存在しない問題を解決しようとするのをやめるべきです。理論が美しくないことは問題ではありません。数学的に明確に定義された問題に焦点を当てる、それが私が言っていることです。そして、念のため、同僚に人気のあるものに取り組んでいる科学者に報酬を与えるのはやめてください。
私はこのアドバイスをどこからともなく受け入れません。物理学の歴史を見ると、ブレークスルーにつながった難しい数学的問題に取り組んでいました。科学の社会学を見ると、悪いインセンティブは実質的な非効率性を生み出します。科学の心理学を見ると、変化を好む人はいません。
新しい方法論を開発することは、何十もの新しい粒子を発明することよりも難しいため、彼らは私の結論を聞きたがりません.どんな変更でも紙の出力が減りますが、彼らはこれを望んでいません。この抵抗を生み出しているのは制度上の圧力ではなく、科学者自身が尻込みしたくないからです。
彼らはこれをどれくらい続けることができますか？彼らはどれくらいの間、理論的な物語を紡ぎ続けることができますか?
彼らを止めることができるものは何もないのではないかと心配しています。彼らはお互いの論文をレビューします。彼らはお互いの助成金の提案を検討します。そして彼らは、自分たちがやっていることは優れた科学であると常にお互いに言い合っています。なぜ彼らはやめなければならないのですか？彼らにとって、すべてがうまくいっています。彼らは会議を開き、論文を発表し、素晴らしい新しいアイデアについて議論します。内部から見ると、何も出てこないだけで、いつものように見えます.
これは自然に解決する問題ではありません。
Sabine Hossenfelder は の研究員です。 フランクフルト高等研究所では、標準モデルを超えた物理学、現象論的量子重力、一般相対性理論の修正に取り組んでいます。物理学の基礎で何が問題になっているのかをもっと知りたい場合は、彼女の本を読んでください Lost in Math:美しさが物理学を迷わせる方法.
この投稿は、Hossenfelder のブログである BackRe(Action) で最初に公開されたものであり、許可を得て転載しています。
*これは全体的な人口増加よりも速いペースです。つまり、物理学者の割合、実際には科学者全般の割合が増加しています。
