Сабина Хоссенфельдер: Затерянные в математике

Книга Затерянные в математике, Как красота вводит физику в заблуждение написана представителем нового поколения физиков, которое не застало триумфы физики элементарных частиц, достигнутные в двадцатом веке. Сабина Хоссенфельдер считает, что идеалы физиков предыдущих поколений, связанные с красотой и элегантностью физических теорий, больше на работают и их пора пересмотреть.

Хоссенфельдер замечает, что она пошла в физику, поскольку она не понимала поведение людей. Однако оказалось, что создание новых теорий в физике связано именно с психологией — красотой, простотой и элегантностью. Книга является своеобразным самокопанием в том, что должно лежать в основе физики. В ходе работы над книгой Хоссенфельдер провела интервью с коллегами про цеху — Нима Аркани-Хамед, Джан Франческо Джудиче, Гордон Кейн, Михаэль Крамер, Гаррет Лиси, Катерина Мак, Кит Олив, Джозеф Полчински, Стивен Вайнберг, Фрэнк Вильчек, Джордж Эллис — и в книге также представлены их ответы.

Исходной точкой работы физика-теоретика служат стандартная модель, описывающая электромагнитное, слабое и сильное взаимодействие элементарных частиц, космологическая модель на основе общей теории относительности, содержащая помимо прочего темную энергию и темную материю, и убеждение в том, что должна существать более базовая теория, которая возможно объединит стандартную модель с теорией относительности.

Основная проблема связана с отсутствием экспериментальных данных, на которые можно было бы опираться при создании новой теории. Естественно, что новая теория должна воспроизводить уже известные результаты, но этого недостаточно для определения пути построения теории. Зато к ожидаемой теории выдвигаются следующие требования: простота, естественность и элегантность. Интерсно отметить, что стандратная модель считается физиками неэлегантной. Следует отметить, что Хоссенфельдер хорошо описывает ожидания физиков, при этом ответы физиков из проведенных интервью хорошо укладываются в описываемую картину.

В книге также обсуждаются параллельные вселенные, которыми увлекается ряд космологов, интепретация квантовой механики, в рамках которой ряд физиков приходит к многомировой интерпретации, и другие увлечения физиков. Меня поразило пристрастие физиков к нумерологии. Например, Дирак в 1937 году заметил, что отношение возраста Вселенной ко времени пересечения светом радиуса атома водорода (6e39) примерно такое же как отношение электрической и гравитационной сил между протоном и электроном (2.3e39). Дирак считал, что это неспроста и физика должна объяснить почему это именно так. Современные физики аналогичным образом считают, что есть целый ряд отношений между физическими величинами, которые должны быть объяснены в рамках базовой теории физики.

Отмечу, что проведенные эксперименты до сих пор не подтвердили идею суперсимметрии, в то время как именно эта идея являлось основной в физике элементарных частиц. Книга Хоссенфельдер хорошо показывает, что надежда умирает последней, тем не менее, из проведенных интервью видно, что у физиков, сделавших ставки на суперсимметрию, появляется неуверенность в положительном исходе дела (Гаррет Лиси выиграл пари у Фрэнка Вильчека, что Большой адронный коллайдер не обнаружит суперсимметрию).

В целом, книга дает возможность неплохо почувствовать, как работают физики-теоретики и что они думают. Хоссенфельдер хорошо описывает исходные идеи и мне стал более понятен ход разышлений в физике элементарных частиц. Правда, следует отметить, что конструктивных предложений в книге Хоссенфельдер нет. Показано, что красота не спасет физику, но вопрос, на что делать следующие ставки, остается открытым.

Информация

Sabine Hossenfelder, Lost in Math: How Beauty Leads Physics Astray, 2018.

Обсуждение

https://evgeniirudnyi.livejournal.com/192754.html

https://www.facebook.com/evgenii.rudnyi/posts/1390881657712916


Comments are closed.