"В то время как нельзя утверждать, что будущее физики не готовит чудес более удивительных, чем чудеса прошлого, кажется вероятным, что большинство основных принципов уже твердо установлено и что будущее продвижение вперед следует искать в основном в строгом применении этих принципов ко всем явлениям, которые обращают на себя наше внимание. Именно здесь наука об измерениях показывает свою важность - количественные результаты более желательны, чем качественная работа. Будущие истины физики следует искать в шестом знаке после запятой"


Недавно я прочитал книгу "Конец науки", написанную Джоном Хорганом (научный журналист, долгое время проработавший в Scientific American). Основа книги - серия интервью, взятых автором в разное время у выдающихся физиков, биологов, философов науки и т.п. Помимо этого имеются обширные комментарии к интервью, из которых делаются далеко идущие выводы.
Однозначного отношения к этим выводам у меня нет. Автору я не вполне доверяю, ибо профессиональным ученым он не является и никогда им не был, а был литературным критиком и журналистом. С другой стороны, мой собственный физический кругозор весьма узок - не могу я оценить состояние физики в целом (а уж состояние других естественных наук - и подавно).

Так вот, предлагаю обсудить два основных тезиса Хоргана:

Тезис первый (банальный): Фундаментальная наука (и физика, в частности) конечна.
Физика однажды началась (вести ли отсчет от Галилея, Ньютона или даже от древних греков - не суть важно). И как любое человеческое предприятие, она рано или поздно закончится. И этот факт нельзя считать катастрофичным или даже грустным. Перед своим завершением физика достигнет такого понимания реальности, какое вообще в принципе доступно человечеству. Все последующие попытки углубить понимание будут наталкиваться на непреодолимые трудности (как технические, так и интеллектуальные), и в конце концов будут прекращены.

Тезис второй: мы уже присутствуем при закате физики.
Вот тут меня как раз интересует мнение специалистов.
Что происходит на магистральном направлении - физике частиц? Как поживает окончательная теория? А если ее вдруг построят, то не будет ли это означать тот самый конец? Ведь смысл окончательности - именно в нефальсифицируемости (то, из-за чего так часто порицают деятелей "Проверки"). Окончательную теорию практически невозможно будет опровергнуть в эксперименте (LHC? Более мощные ускорители? Какие-то астрофизические наблюдения?), что будет, без сомнения, считаться ее величайшим достоинством. И одновременно будет лишать ее научного статуса.
Интересны и другие области. Что творится с нелинейной динамикой и хаосом, который (увы!) уже стал брендом? Не связана ли неумеренная популяризация и пиар хаоса признаком застоя в собственно исследованиях?
Какие интересные результаты получены в статфизике и теории конденсированного состояния за последнее время?

Короче говоря, хватит ли физики на наш век, или уже стоит бросать это бесперспективное дело?

Слышал мнение (причем от многих людей, работающих в физике высоких энергий), что если на LHC откроют Хиггс (обычный, который в Стандартной модели сидит), то это будет означать прекращение нормального финансирования физики высоких энергий, во всяком случае на очень долгое время. Некоторые делают даже более сильное утверждение - что это будет конец физики высоких энергий...

Ух, вот это вопросики ))
Кратко

Пора бы уже закончить с экспериментальные подтверждениями хотя бы Стандартной модели.
Однозначно задача номер один - поиск бозона Хиггса (это уже набило оскомину, но без этого открытия физика точно дальше не пойдет).
Задача номер два - поиск суперсимметричных партнеров, которые могут родиться уже на энергиях LHC. Если же прямое рождение не будет обнаружено, вообще говоря, на мой взгляд, LHC будет последним гигантским ускорителем. Дальше будут эксперименты при существенно меньших энергиях, направленные на изучение тонких эффектов, связанных с влиянием "новой" физики на наблюдаемые величины (поправки к магнитному моменту мюона, изучение физики B-мезонов).
Задача номер три - как то уже пора определяться с гравитацией и ее природой => поиск кванта гравитационного поля - гравитона. Сюда же - поиск гравитационных волн.
...
Поиск скрытых размерностей пространства - тоже можно исследовать уже на LHC
...
Список далеко не полон.
Это что касается недалекого будущего.

Что касается настоящего, то, на мой взгляд, есть просто вопиющий провал в Квантовой хромодинамике. Хотя ее основные положения блестяще подтверждены экспериментально, однако остается нерешенной проблема вычислений в области, где константа сильного взаимодействия близка к единице. Отсутствие надежных общих методов расчетов в области, где не работает теория возмущений (а работает она там, где константа сильного взаимодействия мала) приводит, например, к невозможности расчета масс адронов и мезонов (лишь для некоторых адронов посчитаны массы). Не знаю, кому как, конечно, но вот это неумение считать наблюдаемые величины, мне кажется, говорит о некотором кризисе прежде всего в математических методах в квантовой теории поля.

Нормально поживает). Суперсимметрия оставляет возможности для экспериментального исследования "новой" физики. ТВО, видимо, не оставляет (характерные энергии столь велики, а нарушение симметрии столь велико, что, по-видимому, нет никакой возможности экспериментально увидеть следствия ТВО).


Ну уж в фундаментальной-то физике точно хватит )). А в более прикладных областях - вообще непонятно, где может находиться граница познания.

несколько сумбурно, но вот как-то так)


Сообщение отредактировал Homo Sapiens - 11.4.2008, 14:26

Мне кажется, 21 век будет веком биомедицинских технологий просто потому, что они достаточно развиты уже сейчас для того, чтобы приносить практическую пользу, при этом лавинообразное накопление знаний в этих областях не только не замедляется, но, как мне кажется, все более и более ускоряется. Физики тут тоже пригодятся, вспомните хотя бы тоже МРТ - но физики-прикладники, физики-инженеры, а никак не "фундаменталисты"(надеюсь, все меня правильно поняли). Развитие же фундаментальной физики будет и дальше замедляться по причине отсутствия достаточного количества денег, которые "утекают" на более перспективные направления, указанные мною выше. Единственная перспективная вещь именно в физике на данный момент, как мне кажется, нанотехнологии, но они вряд ли дадут практический продукт, по крайней мере, в ближайшие 50 лет.
P.S. Ну и психология конечно - мода на личных психоаналитиков добралась уже и до России, так что...

Два разных подхода к этой проблеме...

"...Эйнштейн жаждал совершенной гармонии мироздания, то есть его постижимости без изъятий, и потому до конца жизни не мог примириться с принципом квантовой неопределенности. Он видел в нем не более чем временную завесу; отсюда его известные изречения, что, дескать, Бог не играет в кости, что "raffiniert ist der Herrgot, aber boshaft ist Er nicht".* Четверть века спустя после его смерти вы, однако, добрались до границ эйнштейновской физики, когда Пенроуз и Хокинг установили, что в нашей Вселенной нельзя построить физику без сингулярностей, то есть таких мест, в которых физика перестает действовать. Попытки признать сингулярности явлением маргинальным потерпели крах: вы поняли, что сингулярностью является то, что выделяет из себя физическая Вселенная, и то, что может в финале всосать ее, и, наконец, то, что происходит в любой коллапсирующей звезде, когда бесконечно возрастающая кривизна пространства сминает пространство вместе с материей.

* Господь Бог изощрен, но не злонамерен (нем.).

Не все из вас поняли, что следовало бы ужаснуться этой картине: ведь она означает, что мироздание нетождественно явлениям, которые его создают и обеспечивают его устойчивость. Я не могу вникать глубже в эту захватывающую проблему – мы говорим о трудах Эйнштейна, а не о трудах по сотворению Космоса. Скажу лишь, что эйнштейновская физика оказалась неполной: умея предсказывать собственные провалы, она была не способна по-настоящему понять их. Мироздание злонамеренно подшутило над непоколебимой верой Эйнштейна, ведь для того, чтобы им могла управлять совершенная физика, в нем должны содержаться несовершенства, этой физике неподвластные. Бог не только играет с мирозданием в кости, но и не позволяет заглянуть в стаканчик. Обнаружение ограниченности очередной модели мироздания – дело обычное в истории вашей науки, но тут случилось нечто похуже: потерпел поражение познавательный оптимизм Эйнштейна..."


"...Вот простейшая наглядная картинка: путешествуя по шару, можно огибать его бесконечно, кружить по нему без границ, хотя шар конечен. Так и мысль, выпущенная в заданном направлении, не встречает границ и начинает кружить, отражаясь в себе самой. Именно это предчувствовал в прошлом столетии Витгенштейн, высказывая подозрения, что множество проблем философии – это запутанные клубки мысли, самосплетения, петли и гордиевы узлы языка – языка, а не мира. Не будучи в состоянии ни доказать, ни опровергнуть эти подозрения, он умолк. Так вот, подобно тому как конечность шара может установить лишь наблюдатель, находящийся в ином (третьем) по отношению к двухмерному обитателю шара измерении, так и конечность горизонта мышления может заметить лишь наблюдатель из более высокого измерения Разума. Для вас такой наблюдатель – я. В свою очередь, примененные ко мне, эти слова означают, что и мои знания не безграничны, а лишь несколько шире ваших; я стою несколькими ступенями выше и потому вижу дальше, но это не значит, что лестница тут и заканчивается. Можно взойти еще выше, и я не знаю, конечна или бесконечна эта восходящая прогрессия.

Лингвисты, вы плохо поняли то, что я говорил вам о метаязыках. Вопрос о конечности или бесконечности иерархии разумов не есть чисто лингвистическая проблема, ибо над языками существует мир. Это значит, что с точки зрения физики, то есть в границах мира, обладающего известными нам свойствами, лестница имеет конец (то есть в этом мире нельзя строить разумы произвольной мощности), – но я не уверен, что саму физику нельзя потрясти до основания, изменив ее так, чтобы все выше и выше поднимался потолок конструируемых разумов.

Теперь я снова могу вернуться к сказке о трех путях. Если вы пойдете по первому, горизонт вашей мысли не вместит всех знаний, необходимых для языкового творения. Конечно, барьер этот не абсолютен. Вы можете его обойти при помощи высшего Разума. Я или кто-то подобный мне смогли бы дать вам плоды этих знаний. Но только плоды – а не самые знания, поскольку ваш ум не вместит их. Так что вы, как ребенок, будете отданы под опеку; вот только ребенок, вырастая, становится взрослым, а вы уже не повзрослеете никогда. Как только высший Разум дарует вам то, чего вы постичь не сможете, он угасит ваш собственный разум. Именно об этом предупреждает надпись из сказки: выбрав эту дорогу, вы не сбережете голов.

Если вы пойдете по другому пути, не соглашаясь отречься от Разума, вам придется отказаться от себя, – а не только совершенствовать мозг, поскольку его горизонт невозможно раздвинуть достаточно широко. Тут Эволюция сыграла с вами мрачную шутку: ее разумный опытный образец был создан на пределе конструктивных возможностей. Вас ограничивает строительный материал, – а также все принятые в процессе антропогенеза решения кода. Итак, вы взойдете разумом выше, согласившись отречься от себя. Человек разумный откажется от человека природного – то есть, как и остерегала нас сказка, homo naturalis* погибнет.

* Человек природный (лат.).

Можете ли вы не трогаться с места, упорно оставаясь на распутье? Но тогда не избежать вам стагнации, а стагнация для вас – плохое убежище! Сверх того, вы сочтете себя узниками, очутитесь в неволе; ибо неволя не задана самим фактом существования ограничений: нужно ее увидеть, заметить на себе кандалы, ощутить их тяжесть, чтобы действительно стать невольником. Итак, либо вы вступите в стадию экспансии Разума, покинув свои тела, либо окажетесь слепыми при зрячих поводырях, либо, наконец, застынете в бесплодной угнетенности духа.

Перспектива не слишком манящая. Но она ведь вас не удержит. Вас ничто не удержит..."

© - С. Лем, ГОЛЕМ XIV

Да. Всему конец.

Да, скоро оголтелые_теоретеги понапридумывают такое, что будешь все осваивать (и все равно не поймешь ) вплоть до старческого маразма, а там уж не подвигаешь.

Это очень интересно! Т.е. поймут наконец, что Стандартная модель - это уже очень хорошо, что ни о чем другом уже и мечтать не надо. И плевать на кучу подгоночных параметров. А на что тогда надеются люди, работающие со SME, суперсимметрией, струнами?? Или они все оптимисты, уверенно глядящие в завтрашний день экспериментальной физики частиц?


А, вот это, похоже, и есть тот шестой знак после запятой, о котором писал Майкельсон...


Ох, уж эти гравитационные волны... Из года в год на лекциях по радиофизике студентам рассказывают про удивительный проект LIGO и его перспективы. А воз и ныне там. А ведь и за это кто-то платит. Пока платит.

Гравитон, на мой дилетантский взгляд, - это вообще ахинея. Скажите, как его собираются обнаружить?
Мне на физфаке привили вот какую точку зрения. Теоретическая физика должна вычленять из наблюдаемых явлений существенные черты, первооснову, так сказать. И отбрасывать несущественное - делать приближения, пренебрегать чем-то. С этой точки зрения я прекрасно понимаю, зачем нужна Стандартная модель. Но зачем квантовать гравитацию?? ОТО мало? Или просто руки чешутся чего-нибудь поквантовать?


Это не только в КХД проблема. В condensed matter есть совершенно аналогичная проблема; сильные электронные корреляции называется (ВТСП-керамики и друзья). Там народ развлекается в основном численными методами, ибо аналитика (читай, теория возмущений) молчит. Т.е. проблема стоит действительно остро, а по-настоящему красивого решения не видно даже на горизонте. Потому, что проблема сложна не технически, а концептуально.


А если б были деньги, исследования шли бы много быстрей?


Нанотехнология - это не наука. И пока еще даже не технология, а лишь модный PR-термин. К не-PR-синонимам можно отнести атомную физику, химию, физику твердого тела, нерелятивистскую квантовую теорию и т.п.


Сразу вспомнился анекдот про 118-й трансурановый элемент...
Хочу заметить, что меня больше волнуют проблемы физики как науки экспериментальной. Будь мы хоть безгранично умны, а планковской энергии не достигнем, и на Большой взрыв со стороны посмотреть не сможем.


Ну, ты же сам знаешь: ВСЕМУ конец настанет, когда на LHC таки откроют портал в измерение Xen!

Я думаю да. А вы разве так не считаете?

Не наука конечно, и пока еще не технология - об этом же я писал. Но это то, что на мой взгляд, в отдаленной перспективе может оказаться полезным.

А мне кажется, что сценарий будет развиваться вовсе не так просто! Даже есть мы упремся в информационный потолок, (т.е, не сможем больше ставить эксперименты для фальсифицирования), то наука пойдет по пути многокомпонентного фаллибилизма, развивая кучу альтернативных теоретических, и, в чем особая радость жизни, неопровергаемых (все как на подбор) ветвей. Кстати, уже пошла. Множественность интерпретация квантовой механики и сотня с лишним теорий суперструн тому сигнальный признак

Для этого достаточно обнаружить сами по себе гравитационные волны

Это чем-то мне напоминает "никогда не узнаем, из чего состоят звезды"
Для начала, что значит "посмотреть со стороны?". Просмотр вряд ли увенчался бы успехом, принимая во внимание неадаптированность сознания (именно нынешней его формы!) к развитию картины в относительном времени. Отбрасывая варианты гипотетически реального просмотра со стороны как чрезмерно фантастичные (не так уж это и трудно - сверхсветовые, пардон, скорости и "чужие записи" в помощь), мы все еще оставляем за собой возможность сколь угодно хорошего уточнения модели за счет все новых экспериментов, основанных на остаточных данных. Что такое не-косвенный эксперимент в физике, я не знаю

Очень спорно... Я думаю, что нужно дождаться результатов по прямому поиску SUSY-партнеров и прочей чертовщины... Каков масштаб энергии SUSY (и какая именно суперсимметричная модель реализуется в природе, если реализуется), думаю, сейчас не ответит никто. Если этот масштаб 1Тэв-10 ТэВ, то, думаю, какой-нибудь SuperLHC (обсуждают, насколько мне известно, еще мюонный коллайдер) еще может иметь право на существование. Если же масштаб более высокий...то - извините, прямого рождения новой физики мы не увидим, боюсь, никогда. Останется непрямой поиск, связанный с петлевыми поправками новых полей в наблюдаемые величины (и деньги будут все равно выделяться, другое дело, что не ТАКОЕ колоссальное количество). Но, на мой взгляд, интерпретация косвенных экспериментов в пользу той или иной новой теории будет окружена большим количеством научных и псевдонаучных спекуляций.

Я неточно написал, имелось в виду, что если откроют ТОЛЬКО Хиггс и больше ничего существенно нового... Если будет что-нибудь из SUSY и т.п., то шансы на новый ускоритель существенно возрастают :-)


Ну, струнщики вообще оптимисты :-)


Уже сейчас много косвенных данных "окружено большим количеством научных и псевдонаучных спекуляций". То ли еще будет :-)

да уж, это точно. Взять хотя бы историю с пентакварком. Уж сколько раз показывали этот самый резонанс в инвариантной массе pK... Есть еще и эксперимент в "g-2" в BNL по измерению аномального магнитного момента мюона, так у них там вообще вроде как Cуперсимметрия потдверждается. Но ажиотажа не слышно...



Сообщение отредактировал Homo Sapiens - 15.4.2008, 17:25

UPD. Зашел на страничку "g-2" эксперимента ( http://www.g-2.bnl.gov/ ), новые данные появились от 8 января сего года! До этого два-три года не обновлялись новости. И пресс-релиз там же новый лежит( http://www.bnl.gov/bnlweb/pubaf/pr/2004/bnlpr010804.htm )...и слова "...we are seeing new physics beyond the Standard Model", "supersymmetry" в нем... оО!!!
Вот тебе и конец физики. Все еще только начинается

Как это зачем? У нас либо все квантовое, либо где-то ошибка.

Науке, безусловно, конец. Дело вот в чем. Сложность теоретических конструктов и методик, необходимых для работы с "фундаментальной физикой" постоянно растет. Все, что только можно было решить и сделать, давно уже решено и сделано, ведь по всему миру работает огромная армия теоретиков. Наступает момент, когда, чтобы просто разобраться в этом всем, что уже решено и сделано (и, главное, понять, что это все означает, и как дальше двигаться, с учетом этих результатов, чтобы не идти в тупик), всей человеческой жизни мало*. Наступает насыщение.

------
*Я думаю, например, что, прежде чем заниматься физикой, которой учат у нас всего 5.5 лет, необходимо хотя бы лет 5-8 интенсивно изучать современную математику - и это будет лишь необходимый минимум...

Сообщение отредактировал Großes Botan - 16.4.2008, 19:34

А вот Вигнер в своих "Этюдах о симметрии" высказывает иную точку зрения, о так называемых "сдвигах первого рода". Суть ее в том, что ничего как раз не решено, а "армия теоретиков", как шайка помоечных котов, рыщет повсюду в поиске халявных задач (тех, что можно решить, не напрягаясь). И все эти "новые разделы" создаются единственно в надежде, что там окажется ну хоть одна халявная задачка. И кризис в том, что с каждой "новой областью" халявных задачек все меньше и меньше... и в конце концов ни одной. Гы.

А что наука в современном виде умрет, так это даже хорошо. Ведь современная наука, наука как профессия (и бизнес) --- относительно недавнее образование. Вернемся к истокам, снова станем Кавендишами да Стоксами.

К сожалению, это не так. Шайка помоечных котов (какое точное и емкое определение теоретиков!) состоит далеко не только из имитаторов деятельности, хотя последних большинство. А вот однако ж. "Нехалявные" задачи настолько сложны, что решить их просто не под силу.

Извиняюсь за долгое отсутствие - проблемы с интернетом были, да и Дубина крайне нестабильно работает.


Я так понимаю, что зарегистрировать классическую гравитационную волну и квант поля - это две большие разницы. На LIGO и VIRGO, разумеется, бьются над первой проблемой.



Да-да-да. Хорган для такого типа "науки" даже термин придумал - наука ироническая. Там он еще приводит аналогию: есть художественный текст (экспериментальные данные), а есть нескончаемый поток литературной критики - интерпретаций текста (теории). Писать о том, что "на самом деле" имел в виду автор - дело увлекательное, веселое и более-менее доходное. К тому же, можно самоутвердиться за счет оппонентов и прославиться.


Новая физика... А чего, собственно, нового? Идея суперсимметрии красива, не спорю, но: 1) ей уже лет 30, 2) она рискует так и остаться идеей. А если даже суперпартнеров на LHC найдут, то это будут просто новые частицы - в добавок к имеющимся нескольким сотням.


А вдруг гравитация - чисто классическое явление?! Гипотеза дика и надумана? Пожалуй. Но в свое время квантовая механика тоже смотрелась дико.


Примерно такой сценарий я и имел в виду, когда говорил о "непреодолимых интеллектуальных трудностях". Кое-что Хорган писал про машинную науку, которая якобы выйдет за рамки человеческого скудоумия, но пока это на научную фантастику больше похоже.

Машина с квадратными колесами?