나는 다른 사람들의 모든 이론에 대해 언급 할 수 있는지 끊임없이 묻습니다. 그것은 Garrett Lisi의 E8 이론 또는 Eric Weinstein의 기하학적 통일 또는 Stephen Wolfram의 우주가 큰 그래프라는 아이디어 일 수 있습니다. 그렇습니다. 내가 이것에 대해 어떻게 생각하는지 말해 드리겠습니다. 그러나 나는 그것이 당신이 듣고 싶지 않은 것이 두렵습니다.
시작하기 전에 물리학 자들이“모든 이론”으로 의미하는 바를 상기시켜 드리겠습니다. 우리가 현재 알고있는 모든 것을 위해, 우주와 그 모든 것은 네 가지 근본적인 상호 작용에 의해 함께 유지됩니다. 그것이 전자기력, 강하고 약한 핵력, 중력입니다. 예를 들어, 반 데르 발스 힘 또는 근육 힘, 또는 위키 백과의 무한한 링크를 끌어내는 힘, 이들은 모두 네 가지 기본 상호 작용에서 파생되는 비 후원적인 힘입니다. 적어도 원칙적으로.
이제 전자기와 강하고 약한 원자력 인 기본 상호 작용의 세 가지가 같은 유형입니다. 입자 물리학의 표준 모델로 알려진 곳에서 수집됩니다. 표준 모델의 세 힘은 양자 필드 이론에 의해 설명되며, 이는 모든 입자가 불확실성 원리와 같은 양자 역학의 원리에 순종하며 얽히게 될 수 있음을 의미합니다. 그러나 중력은 아인슈타인의 일반 상대성 이론에 의해 묘사되며 양자 역학에 대해서는 아무것도 알지 못하므로 다른 세 힘과는 별개입니다. 표준 모델의 모든 양자 입자가 중력을 잡아 당기는 것을 알고 있기 때문에 문제가됩니다. 그러나 우리는 이것이 어떻게 작동하는지 모릅니다. 우리는 단지 기본 입자가 어떻게 끌리는 지 설명 할 이론이 없습니다. 이를 위해, 우리는 중력의 양자 행동,“양자 중력”이론에 대한 이론이 필요합니다.
일반 상대성 이론과 표준 모델은 수학적으로 호환되지 않기 때문에 양자 중력 이론이 필요합니다. 지금까지 이것은 순전히 이론적 인 문제입니다. 현재 우리가 할 수있는 실험에서는 양자 중력을 사용할 필요가 없기 때문입니다. 현재 가능한 모든 실험에서, 우리는 양자 효과를 측정하지만 입자 질량은 너무 작아서 중력을 측정 할 수 없습니다. 또는 우리는 일부 물체의 중력을 관찰 할 수 있지만 양자 거동은 없습니다. 따라서 현재 우리는 실제로 관찰을 설명하기 위해 양자 중력이 필요하지 않습니다. 그러나 이것은 앞으로 수십 년 동안 희망적으로 변화 할 것입니다. 나는 이전 비디오에서 이것에 대해 이야기했다.
양자 중력의 누락 된 이론 외에도 물리학 자들이 표준 모델로 가지고있는 다양한 다른 문제가 있습니다. 특히 표준 모델의 세 힘은 모두 같은 유형이지만 각각 다른 유형의 대칭에 속한다는 점에서 모두 다르다는 것입니다. 물리학 자들은 오히려이 모든 힘을 하나로 통합 할 것입니다. 이는 모두 같은 수학적 구조에서 나올 것임을 의미합니다.
많은 경우 그 구조는 하나의 큰 대칭 그룹입니다. 우리가 이것을 관찰하지 않기 때문에, 아이디어는 큰 대칭이 너무 높아서 아직 테스트 할 수 없었던 에너지에서만 나타날 것이라는 생각입니다. 우리가 지금까지 테스트 한 에너지에서 대칭이 깨져서 표준 모델을 일으킨다. 표준 모델의 세력에 대한 이러한 통일은“그랜드 통일”또는“그랜드 통합 이론”인 장을 짧게합니다.
물리학 자들이 모든 이론에 의해 의미하는 것은 4 가지 근본적인 상호 작용이 모두 도출되는 이론이다. 이것은 그것이 웅장한 통일 이론과 양자 중력 이론임을 의미합니다.
이것은 좋은 생각처럼 들립니다. 하지만. 자연이 실제로 모든 이론에 의해 묘사되어야한다는 이유는 없습니다. 우리는 do 입니다 자연의 법칙에서 논리적 불일치를 피하기 위해 양자 중력 이론이 필요합니다. 표준 모델의 힘을 통일 할 필요는 없으며 중력으로 통합 할 필요가 없습니다. 예, 예, 불필요합니다. 표준 모델은 통일없이 잘 작동합니다.
따라서 모든 이론에 대한이 모든 아이디어는 비과학적인 전제에 기초합니다. 어떤 사람들은 자연의 법칙이 매우 구체적인 방식으로 예쁘게되기를 원합니다. 그들은 그것이 단순하기를 원하고, 대칭이되기를 원하고, 자연 스럽기를 원하며, 여기서 나는“자연”이 기술적 인 용어라고 경고해야합니다. 그래서 그들은 그들이 무엇을 원하는지에 대한 아이디어를 가지고 있습니다. 그런 다음 그들은 그들을 특히 예쁘게 때리는 일부 수학을 우연히 발견하고 확실히 그것이 자연의 법칙에 대한 역할을해야한다고 확신하게됩니다. 간단히 말해서, 그들은 우주가 생각하는 것에 대한 이론을 발명합니다.
이것은 단순히 과학 이론을 개발하기위한 좋은 전략이 아니며, 아니요, 표준 방법론은 아닙니다. 실제로, 그 반대의 경우입니다. 이론 개발에서 아름다움에 의존하는 것은 역사적으로 심하게 효과가있었습니다. 물리학에서, 이론 개발의 혁신은 대신 수학적 불일치의 해결에서 비롯되었습니다. 나는 물리학 기초의 연구자들이 우리가 효과가 있다고 생각할 이유가없고 실제로는 효과가 없다고 생각하는 이론 개발 방법을 사용하는 것이 얼마나 문제가되는지에 대한 책을 문자 그대로 작성했습니다.
모든 것에 대한 이론과 웅장한 통일을 찾는 것은 1980 년대에 시작되었습니다. 물리학 자들이 생각해 낸 이론이 위조 된 이론이 위조 된 정도까지. 자연은 물리학 자들이 꽤 수학이라고 생각하는 것을 분명히주지 않습니다.
Lisi 's와 Weinstein's와 Wolfram의 모든 이론에 대해 어떻게 생각 하는가? 과학사는 우리에게 예쁜 수학을 추측하고 그것이 무언가에 유용하기를 바라는 그들의 방법이 매우 유도하지 않다고 가르쳐줍니다. 그것이 작동하는 것은 불가능하지는 않지만 거의 확실히 시간 낭비입니다. 그리고 나는 Lisi 's와 Weinstein's와 Wolfram과 다른 많은 사람들의 이론을 충분히 면밀히 살펴 보았습니다. 시간을 낭비하고 싶지 않기 때문에 더 가까이 보는 데 관심이 없습니다.
그러나 나는 모든 사람들의 모든 사람들의 이론에 대해 언급하는 것을 좋아하지 않습니다. 나는 그것이 나를 깊이 불공평하게 쳐서 좋아하지 않는다. 이들은 대부분 혼자 또는 소규모 그룹으로 일하는 연구원입니다. 그들은 그들의 추구에 매우 헌신적이며 엄청나게 열심히 일합니다. 그들은 대부분 세금으로 지불하지 않기 때문에 실제로 개인적인 것이며 누가 판단해야합니까? 또한 많은 사람들이 분명히 주변의 모든 이론을 가진 천재를 갖는 것이 재미 있다고 생각합니다. 나에게는 괜찮습니다.
쓸모없는 것으로 밝혀 졌음에도 불구하고 문자열 이론과 초대칭 및 그랜드 통일로 인해 수천 명의 사람들을 고용하는 대규모의 납세 연구 프로그램으로 성장한다면 문제가 발생합니다. 그것은 자원을 먹고 진보를 완전히 멈출 수 있기 때문에 문제를 일으 킵니다. 물리학의 기초에서 일어난 일입니다.
Lisi와 Weinstein 및 Wolfram과 같은 사람들은 적어도 큰 프로그램만이 수학으로 할 수있는 유일한 일이 아니라는 것을 상기시켜줍니다. 그래서, 나는 그들의 특정한 연구 애비뉴가 문자열 이론보다 더 유망하다고 생각하지는 않지만, 나는 그들이 어쨌든 그것을 기쁘게 생각합니다. 실제로, 물리학은 아무리 어려워도 자신의 길을 가기 위해 용기를 가진 사람들과 같은 더 많은 사람들이 필요할 수 있습니다.
간단한 요약은 새로 제안 된 모든 이론에 대해 무언가를 듣는다면 수학이 옳은지 묻지 마십시오. 이 작업을 수행하는 많은 사람들이 정말 똑똑하고 수학을 알고 있으며 아마도 옳을 것입니다. 당신과 그러한 것들에 대해보고 해야하는 모든 과학 기자들은이 특정 수학이 현실과 관련이 있다고 생각 해야하는 이유입니다. "예쁘기 때문에"는 과학적 대답이 아닙니다. 그리고 나는이 질문에 대한 만족스러운 과학적 대답을 한 모든 이론을 본 적이 없다.
Sabine Hossenfelder는 의 연구원입니다 프랑크푸르트 고급 연구 연구소 그녀는 표준 모델, 현상 학적 양자 중력 및 일반 상대성의 수정을 넘어 물리학에서 일하는 경우. 물리의 기초에 무엇이 잘못되고 있는지에 대해 더 알고 싶다면 그녀의 책을 읽으십시오 수학에서 잃어버린 :아름다움이 물리학을 길들이게하는 방법.
이 게시물은 원래 에 게시되었습니다 BackReaction , Hossenfelder의 블로그 및 그의 허가로 재 인쇄되었습니다.
