事实如此浪漫

我们需要一切理论吗?

经常有人问我能不能评论一下别人的一切理论。那可能是加勒特·里斯的E8理论或者是埃里克韦恩斯坦的几何团结或斯蒂芬·沃尔弗兰的想法,宇宙是一个大的图, 等等。那就好。让我告诉你我对此的看法。但我担心它可能不是你想听的。


在我们开始之前,让我提醒你什么是物理学家的意思是“一切理论”。对于我们目前所知的所有,宇宙和它中的一切都被四个基本互动举行。这是电磁力,强大和核力弱力和重力。All other forces that you are familiar with, say, the van der Waals force, or muscle force, or the force that’s pulling you down an infinite sequence of links on Wikipedia, these are all non-fundamental forces that derive from the four fundamental interactions. At least in principle.

整个理论的整个想法都是基于一个不科学的前提。

现在,三个基本的相互作用,电磁和强弱核力量是相同的。它们以所谓的粒子物理学标准模型收集。标准模型中的三个力由量子域理论描述,这意味着简而言之,所有粒子都遵守量子力学的原理,如不确定原理,它们可以纠缠等。然而,引力是由爱因斯坦的一般相对论的理论描述的,并且对量子力学的任何东西都不了解,所以它与其他三个力分开。这是一个问题,因为我们知道标准模型中的所有量子粒子具有引力拉动。但我们不知道这是如何工作的。我们只是没有理论来描述基本粒子倾泻的倾斜。为此,我们需要一个关于重力的量子行为的理论,是“量子重力就像它的名字一样。

我们需要一种量子重力理论,因为一般相对论和标准模型在数学上不相容。到目前为止,这是一个纯粹的理论问题,因为我们目前可以做的实验,我们不需要使用量子重力。在所有目前可能的实验中,我们要么测量量子效应,但是粒子质量很小,我们不能测量它们的引力拉动。或者我们可以观察一些物体的引力,但是它们没有量子行为。因此,目前我们不需要量子重力实际描述任何观察。但是,这将有望在未来几十年中变化。我在较早的视频中谈到了这一点。

除了量子重力缺失理论之外,物理学家对标准模型有各种其他问题。最值得注意的是,虽然标准模型中的三个力量都是相同类型的,但它们也是不同的,因为它们中的每一个都属于不同类型的对称性。物理学家宁愿让所有这些武力统一到一个,这意味着他们都来自同样的数学结构。

在许多情况下,结构是一个大型对称组。由于我们不观察到这一点,因此这个想法是,大型对称性只会在精力下表现出很高的是,我们尚未能够测试它们。在我们到目前为止测试的能量,对称性必须被破坏,这导致标准模型。这种标准模型的力量的统一被称为“大统一”或“宏伟统一理论”,简短。

物理学家所说的万有理论是指所有四种基本相互作用都是从这个理论中推导出来的。这意味着它既是一个大统一理论又是一个量子引力理论。

这主意听起来不错,没错。但是。没有理由说自然应该被万物理论所描述。当我们需要一个量子重力理论,以避免性质规律的逻辑不一致,标准模型中的力量不必统一,并且它们不必统一重力。这将是漂亮的,是的,但这是不必要的。如果没有统一,标准模型就业。

所以这一切理论都是建立在一个不科学的前提上的。有些人希望自然法则以一种非常特定的方式呈现美丽。他们希望它是简单的,他们希望它是对称的,他们希望它是自然的,在这里我要提醒你们,“自然”是一个技术术语。所以他们知道自己想要的是什么。然后他们发现了一些数学问题,这些问题让他们觉得特别漂亮,于是他们开始相信,这些问题肯定是自然法则的一部分。简而言之,他们为他们认为的宇宙创造了一个理论应该像。

大自然显然不会诅咒物理学家认为是漂亮的数学。

这根本不是发展科学理论的良好策略,而不是,它肯定不是标准方法。实际上,恰恰相反。依靠理论发展的美丽历史上工作了bad。在物理学中,理论发展中的突破已经来自数学不一致的解决。我已经写了一本关于物理基础的研究人员的书写,坚持使用理论发展的方法,我们没有理由认为应该有效,而且事实上不起作用。

在20世纪80年代寻找一切和大统一的理论。在物理学家出现的理论上,他们被伪造的理论被伪造。大自然显然不会诅咒物理学家认为是漂亮的数学。

话虽如此,你认为我想到了LISI和Weinstein的想法和Wolfram在一切理论的尝试中?嗯,科学历史教导我们,他们猜测一些漂亮的数学的方法,希望它对某些东西有用是非常不妥协的。它的工作并非不可能,但几乎仍然是浪费时间。我在Lisi和Weinstein和Wolfram和Wolfram和许多其他人的理论中仔细看待一切能够告诉您他们并没有令人信服地解决了现有的基本理论中的任何实际问题。而且我对仔细看来并不兴趣,因为我不想浪费我的时间。

但我不喜欢评论个人的一切理论。我不喜欢它,因为我觉得它非常不公平。这些大多是研究人员单独或小组工作。他们非常专注于自己的追求,并且非常努力。他们大部分都不是由纳税人支付的,所以这是他们的私事,我凭什么评判他们?而且,你们中的许多人显然觉得,身边有一群拥有各种理论的天才很有趣。这对我来说没问题。

如果尽管已经被证明是无用的,但由于它发生的成千上万的避税的研究计划弦理论超对称和大统一。这就产生了一个问题,因为它会消耗资源,并完全阻碍进展,这就是物理学的基础。

像Lisi和Weinstein一样的人,至少提醒我们,大计划不是你能用数学做的唯一事情。所以,奇怪的声音,而我认为他们的特定研究大道比弦理论更有希望,我很高兴他们无论如何。实际上,物理学可能需要更多的人喜欢他们有勇气去自己的方式,无论多么困难。

简要摘要是,如果您听到了一些关于所有内容的理论,请不要询问数学是否正确。因为许多工作的人都非常聪明,他们知道他们的数学,它可能是对的。您的问题以及报告这些事情的所有科学记者都应该问我们必须认为这块特殊数学与现实有关的原因。“因为它很漂亮”不是一个科学答案。而且我从未见过一个对这个问题令人满意的科学答案的一切的理论。

Sabine Hossenfelder是法兰克福高等研究院她在物理学中工作,超出标准模型,现象学的量子重力和一般相对性的修改。如果您想了解物理基础出现问题,请阅读她的书迷失在数学中:美丽如何引导物理误入歧途。

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这篇文章最初发表在上面反应, Hossenfelder的博客,并获得许可转载了他的文章。

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