Неприятности с физикой: взлёт теории струн, упадок науки и что за этим следует
Шрифт:
Когда я стоял перед выбором, работать ли над основаниями квантовой механики и навредить моей карьере или работать над вещами, связанными с физикой частиц, решение выбрать первое имело под собой больше научные аргументы, чем экономические. Было очевидно, что в предыдущие десятилетия намного больший прогресс был сделан в физике частиц, чем в канализационной сети оснований квантовой теории. Сегодня новые аспиранты находятся в совершенно иной ситуации. Заповеди изменились. Предыдущие десятилетия показали мало прогресса в теории частиц, но много в области оснований, подгоняемые работой в области квантовых вычислений.
Теперь стало ясно, что мы не можем разрешить пять больших проблем без того, чтобы тяжело не задуматься над основаниями нашего понимания пространства, времени и квантов. Мы также не можем преуспеть, если мы трактуем десятилетнего возраста исследовательские
Я должен ещё раз подчеркнуть, что я не верю, что любые индивидуальные физики виноваты в стагнации, которая овладела теоретической физикой. Многие из струнных теоретиков, которых я знаю, очень хорошие учёные. Он проделали очень хорошую работу. Я не спорю, что они должны были бы сделать лучше, но поразительно только то, что большое число лучших среди нас оказались не в состоянии достичь успеха, склонившись к тому, что сначала казалось такой хорошей идеей.
С чем мы имеем дело, это социологические явления в мире академической науки. Я думаю, что этика науки в некоторой степени искажена видами группового мышления, исследованными в главе 16, но не только сообществом струнной теории. С одной стороны, задача академического сообщества больше, чем устанавливать правила. В суде хороший законник сделает всё в рамках закона, чтобы повысить шансы своих клиентов. Мы должны ожидать, что лидеры научной области аналогично будут делать всё в рамках неписанных правил академии, чтобы развить свои исследовательские программы. Если в результате мы имеем непродуманный захват области агрессивно продвигаемым набором идей, которые достигли своего доминирования, пообещав больше, чем достигнуто, это не может быть поставлено в вину только их лидерам, которые просто делают свою работу, основываясь на их понимании того, как работает наука. Это может и должно быть поставлено в вину всем нам, академическим учёным, которые коллективно вырабатывают правила и оценивают заявления наших коллег.
Возможно, больше всего вопросов к тому, насколько все мы в нашей области проверяем каждый результат, прежде чем принять его как установленный факт. Мы можем оставлять и оставляем это экспертам в отдельных подобластях. Но в нашей ответственности, по меньшей мере, удерживать линию утверждений и доказательств. В той же степени, как и любой из моих коллег, я виноват в принятии широко принятых убеждений по поводу теории струн, несмотря на то, что они не поддержаны в научной литературе.
Тогда правильный вопрос звучит так: что произошло с традиционными ограничениями научной этики? Как мы видели, имеется проблема со структурой академической науки, которая проявляется в таких обычаях, как смотр равных и система постоянных должностей. Это частично отвечает за доминирование теории струн, но в равной степени виновато смешивание нормальной науки с революционной наукой. Теория струн началась как попытка сделать революционную науку, однако она трактуется как одна из исследовательских программ в рамках нормальной науки.
Несколькими главами ранее я предположил, что имеется два вида теоретических физиков, мастера-ремесленники, которые двигают нормальную науку, и провидцы, пророки, которые могут видеть сквозь не подтверждённые, но повсеместно принятые предположения и задавать новые вопросы. Должно быть достаточно ясно к настоящему времени, что, чтобы сделать в науке революцию, нам нужно больше последних. Но, как мы видели, эти люди маргинализуются, если вообще не исключаются из академии, и они больше не рассматриваются, если когда-нибудь и были, как часть генерального направления теоретической физики. Если нашему поколению теоретиков не удалось сделать революцию, это потому, что мы организовали академию таким образом, что мы имеем немного революционеров, и большинство из нас не слышит тех немногих, которые у нас есть.
Я пришёл к заключению, что мы должны сделать две вещи. Мы должны осознать и начать борьбу с симптомами группового мышления, и мы должны открыть двери для широкого спектра независимых мыслителей, убедившись, что места для специфических характеров достаточно, чтобы сделать революцию. Великие дела покоятся на том, как мы рассматриваем следующее поколение. Чтобы сохранить здоровье науки, молодые учёные должны быть приглашены на работу и продвинуты на основании только их способностей, творчества и независимости, безотносительно к тому, внесли ли они вклад в теорию струн или любую другую установленную исследовательскую программу. Людям, которые придумывают и развивают свои собственные исследовательские программы, должен быть даже отдан приоритет, чтобы они могли иметь интеллектуальную свободу работать над подходом, который они оценили как самый многообещающий. Управление наукой всегда заключается в совершении выбора. Чтобы предотвратить излишние инвестиции в спекулятивные направления, которые могут оказаться в тупике, физические департаменты должны обеспечивать, чтобы соперничающие исследовательские программы и разные точки зрения по поводу нерешённых проблем были представлены в их профессорско-преподавательском составе — не только потому, что большую часть времени мы не можем предсказать, чьи взгляды окажутся правильными, но и потому, что дружеское соперничество между умными людьми, работающими в тесной близости, часто является источником новых идей и направлений.
Открыто критическое и непредвзятое отношение должно поощряться. Люди должны наказываться за поверхностную работу, которая игнорирует тяжёлые проблемы, и награждаться за атаку на долго стоящие открытые гипотезы, даже если прогресс займёт много лет. Должно быть предоставлено больше места для людей, которые глубоко и тщательно думают над фундаментальными проблемами, возникшими из попыток объединения нашего понимания пространства и времени с квантовой теорией.
Многие из социологических проблем, которые мы обсуждали, должны рассматриваться вместе со склонностью учёных — на самом деле, всех человеческих существ — формировать кланы. Для борьбы с этими клановыми тенденциями струнные теоретики могли бы стереть границы между струнной теорией и другими подходами. Они могли бы прекратить разделение теоретиков на категории по принципу того, демонстрируют они лояльность к тому или иному предположению или нет. Люди, которые работают над альтернативами к струнной теории или которые критичны к струнной теории, должны приглашаться для разговора на конференции по теории струн для общей пользы. Исследовательские группы должны разыскивать постдоков, студентов и приглашённых, которые занимаются конкурирующими подходами. Студенты также должны поощряться на изучение и работу над конкурирующими подходами к нерешённым проблемам, чтобы они были подготовлены для самостоятельного выбора самых многообещающих направлений, когда их карьера будет развиваться.
Нам, физикам, необходимо противостоять стоящему перед нами кризису. Научная теория, которая не делает предсказаний и, следовательно, не является предметом эксперимента, никогда не потерпит неудачу, но такая теория никогда и не преуспеет, пока наука состоит в собирании знаний из рациональных аргументов, родившихся с помощью доказательств. Это требует честной оценки мудрости следования исследовательской программе, которая не смогла после десятилетий найти оснований или в экспериментальных результатах или в точной математической формулировке. Струнным теоретикам нужно встать перед возможностью, что они могут оказаться неправыми, а другие правыми.
Наконец, имеется много шагов, которые поддерживающие науку организации могут предпринять, чтобы сохранить здоровье науки. Финансирующие органы и фонды должны давать возможность учёным на каждом уровне исследований и развития жизнеспособных предположений решать глубокие и трудные проблемы. Исследовательской программе нельзя позволять становиться институционально доминирующей до того, как она соберёт убедительные научные доказательства. До того, как это произойдёт, альтернативные подходы должны поощряться, чтобы прогресс науки не блокировался излишними инвестициями в неверное направление. Когда имеются неподдающиеся, но ключевые проблемы, должен быть лимит в пропорциях поддержки, выдаваемой любой отдельной исследовательской программе, которая намерена решить их, — скажем, треть от общего фондирования.
Некоторые из этих предложений представляют собой крупные реформы. Но когда речь идёт о теоретической физике, мы не говорим совсем об очень больших деньгах. Предположим, что фондирующая организация решает полностью поддержать всех мечтателей, которые игнорируют генеральное направление и следуют своим собственным амбициозным программам, чтобы решить проблемы квантовой гравитации и квантовой теории. Мы говорим, возможно, о двух дюжинах теоретиков. Их полная поддержка могла бы занять мельчайшую часть общего национального бюджета на физику. Но, судя по тому, какой вклад сделали такие люди в прошлом, вероятно, что некоторые сделают нечто достаточно необычное, чтобы сделать это вложение лучшим во всей области.