Dezbateri privind teoria corzilor

Este ușor de înțeles cum ascensiunea mecanicii cuantice în secolul al XX-lea ar fi putut înviora dezbaterea asupra gradului exact în care empirismul contează în cercetarea științifică. Cu toate acestea, se poate spune că știința a atins abia recent apogeul acestei dezbateri – în special, după dezvoltarea unor idei care s-au construit pe mecanica cuantică, în special pe teoria corzilor care presupune că particulele constitutive ale universului nu sunt puncte, ci corzi unidimensionale. Această teorie a fost introdusă tocmai pentru a reconcilia mecanica cuantică cu teoria tradițională a gravitației, adică pentru a surprinde ceea ce se întâmplă atât la cea mai mică, cât și la cea mai mare scară posibilă a universului, toate sub aceeași umbrelă teoretică.

Provocarea cu teoria corzilor: deși a fost introdusă dintr-un motiv teoretic important, nu a fost încă găsită nicio confirmare empirică pentru aceasta. Filosoful științei Richard Dawid explică în cartea sa din 2013, String Theory and the Scientific Method: „Ideea de bază a teoriei corzilor este una destul de simplă: particulele elementare sub formă de puncte ale teoriilor tradiționale ale particulelor sunt înlocuite cu corzi unidimensionale”. (75) Cu toate acestea, însăși introducerea acestor particule „este aleasă din motive în întregime teoretice, pentru a oferi o unificare coerentă a programului de cercetare în fizica particulelor cu gravitația” – chiar efortul pe care știința nu l-a realizat încă. (76) „Până acum, nu s-au observat semnături empirice imediate ale extinderii obiectelor elementare.” (77) În schimb, „Patru decenii de muncă intensă asupra teoriei .. . nu au avut ca rezultat construirea unei teorii complete. … Nu s-a realizat nicio descoperire reală care să permită calcule cantitative specifice ale observabilelor din principiile fundamentale ale teoriei corzilor.” (78)

Totuși, în loc să respingă teoria corzilor ca fiind neștiințifică, Dawid face un argument radical, declanșând o situație dificilă actuală în filozofia științei: știința însăși este cea care trebuie să se adapteze, în special pentru a recunoaște validitatea a ceea ce el numește „confirmare a teoriei non-empirice.” (79) După cum afirmă:

”În noul context al fizicii particulelor, focalizarea exclusivă a filozofiei științei pe teoriile confirmate empiric nu mai pare satisfăcătoare. Odată ce teoriile tind să rămână neconfirmate empiric pentru întreaga gamă a carierei active a unui fizician… devine din ce în ce mai important să se evalueze statutul teoriei deja în starea sa neconfirmată empiric.” (80)

O astfel de confirmare se bazează pe trei factori principali:

1. absența (sau existența) unor soluții alternative la o problemă anume („teoreticienii corzilor tind să creadă că teoria lor este singura opțiune viabilă pentru construirea unei teorii unificate a interacțiunilor particulelor elementare și a gravitației”);81
2. gradul în care teoria este conectată la teorii deja confirmate („teoreticienii corzilor își văd propriul efort ca pe o continuare naturală a programului de cercetare de succes în fizica particulelor.”);82 și
3. numărul de intuiții neașteptate la care dă naștere teoria („[o]dată ce postulatul de bază al fizicii corzilor a fost enunțat, se observă o lungă secvență de explicații mai profunde neașteptate ale faptelor sau conceptelor teoretice aparent neconectate”).83

Potrivit lui Dawid, cu cât este mai mare gradul în care acești factori există, cu atât este mai mare încrederea pe care o putem avea într-o teorie – chiar dacă teoria nu are o confirmare empirică (sau, din cauza constrângerilor fundamentale la capacitatea noastră de a observa, s-ar putea să nu fie niciodată confirmată). empiric). (84)

Ceea ce îndeamnă Dawid este să ne îndepărtăm de falsificarea empirică ca semn distinctiv al științei, un concept pe care filozoful științei prin excelență, Karl Popper, l-a păstorit în acceptarea generală. (85) Oferind o varietate de factori pentru evaluarea validității științifice a teoriilor în absența falsificabilității, Dawid încearcă să mute știința către un model bayesian care definește probabilitatea nu ca „cât de des se întâmplă ceva?” ci ca „ce grad de credință ar trebui să avem în cunoștințele noastre?” După cum afirmă Dawid, „Ceea ce paradigma științifică clasică neagă fără echivoc este posibilitatea ca un proces de analiză rațională în sine să poată oferi o strategie alternativă la testarea empirică pentru a transforma o ipoteză științifică într-o teorie bine stabilită și de încredere.” (86) Dawid concluzionează că, deși „statutul unei teorii doar confirmate neempiric va diferi întotdeauna de statutul unei bine testate empiric[,]. .. această diferență de statut nu trebuie privită ca o prăpastie larg rigidă, ci mai degrabă ca un decalaj de lățime variabilă și reductibilă în funcție de calitatea rețelei de argumente teoretice.” (87)

Apărarea lui Dawid a teoriei corzilor a generat o furtună de dezbateri, în special în urma uneui articol din revista Nature a fizicienilor George Ellis și Joe Silk, care au criticat argumentul lui Dawid. Ellis și Silk au îndemnat oamenii de știință și filozofii științei să adopte o abordare diferită pentru a determina ce este și ce nu este știință. „În opinia noastră, problema se rezumă la clarificarea unei întrebări: ce potențiale dovezi observaționale sau experimentale există care te-ar convinge că teoria este greșită și te-ar conduce la abandonarea ei? Dacă nu există, nu este o teorie științifică.” (88) Dar alții i-au criticat pe Ellis și Silk, numindu-i „poliția falsificabilității.” (89)

Referințe

• 75 Richard Dawid, String Theory and the Scientific Method 10 (2013).
• 76 Id. at 11.
• 77 Id.
• 78 Id. at 17.
• 79 Id. at 72.
• 80 Id. at 95.
• 81 Id. at 31.
• 82 Id. at 36. Dawid continuă: „Faptul că teoria modelului standard a fost la final confirmată impresionant de experiment transmite un mesaj specific pentru fizicienii particulelor: dacă bateți la toate ușile la care vă puteți gândi și tocmai una dintre ele se deschide, sunt șanse mari ca sunt pe drumul cel bun.” Id.
• 83 Id. at 33.
• 84 Id. at 58.
• 85 ean O’Connor, The Supreme Court’s Philosophy of Science: Will the Real Karl Popper Please Stand Up, 35 JURIMETRICS J. 263, 263 (1995). Vezi Karl Popper, The Logic of Scientific Discovery (1959).
• 86 Dawid, supra note 73, at 42.
• 87 Id. at 154.
• 88 George Ellis & Joe Silk, Scientific Method: Defend the Integrity of Physics, NATURE (Dec. 16,2016), http://www.nature.com/news/scientific-method-defend-the-integrity-of-physics-1.16535.
• 89 Sean Carroll (@seanmcarroll), TWITTER (Dec. 17, 2014, 6:15 PM), http ://twi tter.com/ seanmcarroll/status/545401851651190785.

Sursa: Lim, Marvin (2016) „Epistemology in Uncertainty: Distinguishing Science and Faith in the Quantum Age,” California Western Law Review: Vol. 53 : No. 1 , Article 6. Open access. Traducere și adaptare Nicolae Sfetcu