Lost in Math: Beauty! = Verdad

Un niño escribe en una pizarra llena de ecuacionesAmpliar / Algoritmos, un trabajo complicado en progreso. Getty Images

Una revisión del libro de Sabine Hossenfelder , Lost in Math: How Beauty Lleva a Física Astraybegs a una introducción de Hamlet. Frases como “algo está podrido en el corazón de la física teórica” ​​volar como clichés de vampiros, listos para absorber la alegría de cualquier escritor de paso.

Sin embargo, Hossenfelder está haciendo sonar esa alarma al sugerir que quizás los físicos teóricos necesiten gastar un poco más tiempo en introspección y examinar algunos de sus trabajos Suposiciones La física teórica ha sido privada de nuevos datos para Más de una generación entera. �Cómo puede un teórico elegir un buen modelo en ausencia de datos? �Y cómo eliges qué opciones experimentales a seguir basadas en la competencia teórica modelos?

Hossenfelder, que también es física teórica, argumenta que La solución de los físicos a este problema es estética, no una científico, y el fracaso generacional significa estética No son la elección correcta aquí.

Normas

En Lost in Math, Hossenfelder profundiza brevemente en la historia de física de partículas para explicar el éxito del estándar Modelo de partículas y fuerzas. Ella toca por qué no hemos tenido ninguna datos inexplicables de la física experimental de partículas para el último 50 años. Luego nos lleva a un recorrido por los datos que nos hacen creemos que deberíamos estar buscando física que no se explica por el Modelo estándar: materia oscura, energía oscura e inflación cósmica.

Todo esto explica la apariencia de la física teórica. querer cambiar las reglas de lo que define la ciencia. Hossenfelderha documentado físicos teóricos explicando que, aunque un la teoría no puede hacer predicciones medibles por su propia construcción, aún debe considerarse una teoría científica.

Pero, ¿qué hace una teoría “buena” en ausencia de datos? Tu y yo podría pensar que esto serían predicciones para nuevos datos y, sí, eso juega un papel Pero Hossenfelder nos lleva a un reino donde Las teorías están a décadas de ser probadas. Desafortunadamente, necesitamos evaluar su calidad ahora para que podamos determinar cuánto esfuerzo poner en preparación para esas pruebas. �Cuál es el criterio para �ese?

Encontrando belleza en la unidad

La respuesta es … fea. Los teóricos hacen los siguientes tipos de argumentos: el modelo estándar es descrito por las matemáticas que los físicos encontrar hermosa por lo tanto, insistimos en que se describa una nueva física por belleza matemática. Eso se combina con otro argumento, denominado naturalidad. �Qué es la naturalidad? Resulta que todo debería ser casi igual a uno. Si una teoría produce una muy grande número, eso está bien, siempre y cuando también produzca otro muy grande número para que la diferencia o relación de los dos es, usted adivinó eso, aproximadamente la unidad. Uno es el más natural y el único aceptable. responder. Cualquier otra respuesta no es natural porque es poco probable que ocurrir por casualidad.

Hossenfelder viaja por el mundo y habla con casi todos Gran nombre en el campo. Ella habla con los teóricos de cuerdas, ella cubre teorías supersimétricas, y ella va a la playa para hablar con Lisi sobre sus ideas sobre la teoría de grupos. En todo esto, Hossenfelder es con la esperanza de encontrar alguna justificación tácita para elegir la belleza y naturalidad como buenos estándares.

Sin embargo, Lost in Math no solo se basa en entrevistas. Hossenfelder nos muestra exactamente cómo la belleza y la naturalidad han llevado Nos extraviamos. La supersimetría era atractiva porque era natural y hermosa. Desafortunadamente, los resultados del Gran Colisionador de Hadrones Han eliminado las versiones naturales de la supersimetría. Si resulta que el mundo es supersimétrico, la teoría no será natural; estará ajustado, con algunos números inusuales que son solo horneado en.

Sin embargo, los defensores de la supersimetría todavía están firmemente unidos a sus ideas y aún empujándolos. �Por qué? Porque aunque la supersimetría no es natural, sigue siendo hermosa.

La fealdad de la realidad

Para contrarrestar esto, Hossenfelder repasa la historia de física. La física tiene un cementerio lleno de hermosas ideas. Hermoso e incorrecto. Y, como señala Hosenfelder, muy pocas novedades Las teorías se consideran hermosas a la llegada. De Newton los contemporáneos estaban horrorizados por su teoría de la gravedad. Ellos reconoció que funcionó, pero ¿dónde estaban los engranajes? Cómo podría �Se atraería la Luna a la Tierra si no hubiera nada que los uniera? En resumen, fue un truco feo que funcionó. Ahora, creemos que es hermosa.

La mecánica cuántica también se consideró ad hoc y fea. E incluso dentro de la mecánica cuántica, los científicos encontraron las ideas de los demás feas (incluso cuando explicaron los mismos fenómenos). Como la teoría de Newton de gravedad, el éxito ha generado familiaridad, y la familiaridad conduce a amor. El punto de Hossenfelder es que la belleza nos ha llevado por mal camino. a menudo (o más a menudo) de lo que nos ha guiado a una mejora teoría.

Muchos de los teóricos que las entrevistas de Hossenfelder parecen caen en dos clases: algunos sostienen que esta vez la belleza y la naturalidad es correcta, o reconocen sus prejuicios pero son decidido a continuar operando dentro de esos prejuicios. En eso respeto, el libro presenta una imagen muy inquietante de partículas física.

Lost in Math es una lectura rápida y relativamente ligera. La mayor parte es El viaje personal de Hossenfelder para encontrar la justificación para belleza y naturalidad El viaje es principalmente entretenido y atractivo. Cuando ella se detiene para sumergirse en varias teorías de física de partículas, las cosas no se ponen demasiado difíciles. Y, importante, creo que no necesitas tener una física antecedentes: aún obtendrá suficiente de las partes de la teoría para Sigue los argumentos. Saldrás al final sabiendo más sobre la cultura de la física teórica.

Desafortunadamente, Hossenfelder consigue su punto de vista bastante temprano en el libro. Y luego vuelve a hacer el punto en una multitud de diferentes caminos. Se vuelve un poco predecible.

Me imagino que el libro de Hossenfelder conducirá a una cantidad razonable de gritos enojados de Internet. Ya ves, cada experimento a gran escala que construimos hoy, como XENON100, un la búsqueda de detector de materia oscura no es solo un milagro de aplicación física e ingeniería. Las opciones para el tipo de detector fueron determinado mediante la elección de un conjunto de modelos teóricos para la materia oscura. Pero estos modelos están restringidos a modelos hermosos y naturales. Los teóricos parecen haber tomado el himno “Todas las cosas brillantes y hermoso “como literal, pero harían bien en recordar el La versión alternativa “Todas las cosas aburridas y feas” es igualmente válido.

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