本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定反映《大眾科學》的觀點
社交媒體透過“贊”的數量來衡量一個想法的成功程度。科學上的成功則透過該想法與真理的接近程度來衡量。在物理科學中,真理等同於實驗證據。因此,人們會期望物理學家透過他們的想法與資料的匹配程度來衡量成功,而不是透過這些想法在同行中的受歡迎程度來衡量。令人驚訝的是,這種幼稚的期望並沒有在當前理論物理學的領域中得到體現。
超對稱性、弦理論、霍金輻射、反德西特/共形場論(AdS/CFT) 和多元宇宙的數學構造目前被理論物理學的主流認為是無可辯駁和不言而喻的,即使沒有實驗證據支援它們。正如我在幾個月前參加的一個會議上,一位著名的物理學家所說:“這些想法一定是正確的,即使沒有實驗證明它們,因為成千上萬的物理學家相信它們,而且很難想象如此龐大的、具有數學天賦的科學家群體會犯錯。”
一旦主流文化發展到這種自我維持的階段,它就不需要外部驗證。它所倡導的想法被認為本質上是正確的,基於它們的數學之美,實驗的作用是縮小靈活的數學框架所允許的各種可能性。過去幾代的理論物理學家不那麼自負;他們考慮的可能性之一是允許他們的理論被實驗資料證明是錯誤的。
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但是,目前的自我維持文化在自己的理論醬汁中蓬勃發展,因為它獲得的“贊”較少而否定了其他選擇。當獎項或撥款分配委員會由流行正規化的倡導者組成時,糾正一開始就不應該採取的道路可能需要幾個世紀的時間。足夠大的群體可以使投機性概念合法化,而無需遵守卡爾·薩根的說法:“非凡的主張需要非凡的證據。”
對此,我還要補充伽利略·伽利萊的基本教訓,即實驗至關重要,因為非同尋常的群體思維導致非同尋常的無知。在伽利略的觀察之前,在重力作用下,重物比輕物下落得快,以及太陽圍繞地球旋轉的假設下,構建精美的抽象框架是很流行的。
關於一些當前物理學家的自我維持文化,有什麼新鮮的和令人擔憂的事情嗎?還是即使在伽利略之後,它也一直存在?我個人的印象是,半個世紀前,理論物理學家更傾向於實驗驗證的概念。但是現在,如果我們加倍強調超對稱性即將出現,而大型強子對撞機沒有發現它的證據;如果我們堅持認為霍金輻射必然存在,儘管它在愛因斯坦的廣義相對論和量子力學中資訊不丟失的基本原則之間存在悖論;如果我們假設多元宇宙必然存在,並且任何可能發生的事情都會在其中發生無限次——在沒有證據支援這種概念的情況下——那麼我們就是在背叛物理學的標誌,即努力描述我們所生活的現實。
畢竟,當我在理論上考慮我銀行賬戶中可能擁有的所有金額時,我會感到非常興奮。特別是,我是一個億萬富翁這個有吸引力的可能性。但是,去自動取款機 (ATM) 檢視我實際有多少錢,會給我的消費習慣帶來清醒的基調。獲取資料並將其與我們的理論思想進行比較,可以讓我們意識到我們沒有產生幻覺或沉迷於一廂情願的想法。
即使我自己從未嘗試過這種體驗,我也可以想象避免實驗資料的反饋一定類似於吸毒。根據那些有過這種經歷的人的報告,“你漂浮在你想象的構造中,感覺很幸福。”一群夢想家可以透過分享經驗和互相支援而感到更快樂。
然而,這種活動錯過了重點。物理學不應該是一種讓我們感覺良好的娛樂活動。歷史告訴我們,人類群體可以在彼此的陪伴下感到快樂,同時倡導錯誤的想法。科學是一種關於自然的學習體驗,它有可能向我們展示錯誤,而不管我們在 Twitter 上的受歡迎程度如何。物理學是與自然的對話,而不是獨白。我們應該參與其中並做出可測試的預測。
然而,甚至有一些物理學家倡導這樣一種假設,即我們可能生活在計算機模擬中。在這裡,適當的回應是受證據指導。只有當我們注意到時空中的畫素,就像我們在計算機螢幕上看到的那樣,或者如果我們檢測到表明模擬崩潰的錯誤,這種建議才應該受到關注。到目前為止,現實對我來說似乎非常真實。也許這是因為,與這種想法的一些擁護者不同,我必須檢查我的銀行賬戶餘額,以避免不負責任行為的後果。
社會壓力不僅塑造了理論領域的流行推測,而且還限制了對我們現有的儀器進行的不那麼投機的概念的實證探索。例如,如果不是因為主流不願從事這項任務,那麼對系外行星上文明的技術特徵(以工業汙染、人造光或熱、光伏電池、結構人工製品或人造衛星的形式)的搜尋可能會進行得更加嚴謹。相關的偏見和同儕壓力呼應了一些哲學家拒絕透過伽利略的望遠鏡觀察。
在社交媒體時代,物理學如何才能恢復其對證據的傳統謙遜態度? 前進的道路很簡單:應優先收集實驗資料並排除理論思想。沒有什麼比受資料指導更令人謙卑的了。與其花費整個職業生涯沿著數學死衚衕走下去,而這些死衚衕可能會被後代的物理學家宣佈為無關緊要,不如年輕的科學家明智地專注於那些思想的價值可以在他們的一生中得到檢驗和兌現的研究領域。
如果沒有在附近的 ATM 進行實驗,我們就有可能在某一天發現我們破產了。而多元宇宙的某些部分可能存在更富有的我們自己的投機性概念,也無法在這個我們對其負責的現實中拯救我們。
