Fizica cuantică: a testa sau a nu testa?

Fizicienii care lucrează cu teoria corzilor, cu cosmologia multiversurilor sau cu zonele conexe ale fizicii fundamentale sunt acuzați în mod obișnuit că nu țin seama de testabilitatea empirică și înlocuiesc acest criteriu cu argumente matematice. Helge Kragh (Higher Speculations: Grand Theories and Failed Revolutions in Physics and Cosmology)consideră că acuzațiile nu sunt destul de corecte. De departe, majoritatea fizicienilor din aceste domenii acceptă cu ușurință importanța testabilității, recunoscând că mijloacele empirice de evaluare au un statut epistemic mai înalt decât mijloacele non-empirice. Pe de altă parte, ei subliniază valoarea celor din urmă, care uneori pot fi singurele disponibile. În același timp, ei susțin că teoriile lor au – sau vor avea în viitorul apropiat – consecințe care, cel puțin indirect, pot fi testate experimental. Nu au abandonat cu adevărat viziunea general acceptată a experimentului ca arbitru final al teoriei fizice. „Testul acid al unei teorii vine atunci când se confruntă cu experimente”, spun doi teoreticieni ai corzilor, C. Burgess și F. Quevedo (The great cosmic roller-coaster ride). Din păcate, experimentele necesare sunt, în majoritatea cazurilor, nerealiste pentru moment, dar ceea ce contează pentru ei este că predicțiile din teorii nu sunt dincolo de testabilitatea empirică în principiu.

Deși se poate identifica o viziune de consens privind testabilitatea, este într-o oarecare măsură retorică și are o consecință practică limitată. Un lucru este acela de a fi de acord că teoriile fizicii trebuie să fie testabile, dar un alt lucru este sensul conceptului de testabilitate, unde nu există un consens corespunzător. Toți sunt de acord că testabilitatea actuală, care implică tehnologiile actuale ale instrumentelor sau cele dintr-un viitor previzibil, este preferabilă, dar aici se încheie acordul. Unele dintre întrebările discutate de fizicieni și filozofi sunt următoarele.

1. Ar trebui să fie necesar ca o teorie să fie testibilă, sau va fi suficientă testabilitatea în principiu, de exemplu sub forma unui experiment gândit?
2. Ar trebui ca o teorie să aibă ca rezultat previziuni precise și direct verificabile, sau va face testabilitatea indirectă?
3. Dacă o teorie nu are ca rezultat predicții precise, ci doar distribuții de probabilități, este testabilă în sensul propriu?
4. Un test real trebuie să fie empiric, prin compararea consecințelor teoriei cu experimente sau observații sau dacă verificările de consistență matematică sunt de asemenea considerate ca teste?
5. Un alt tip de testare non-empirică este prin experimente sau argumente de gândire ale tipului reductio ad absurdum. Un model teoretic poate duce la consecințe care sunt fie contradictorii, fie sunt atât de bizare încât sunt considerate inacceptabile. Cum ar trebui ca astfel de argumente să intre în tabloul general de evaluare?
6. În ce moment în dezvoltarea unei teorii sau a unui program de cercetare se poate solicita în mod rezonabil testabilitatea? Chiar dacă o teorie nu poate fi testată în prezent, într-o versiune viitoare, aceasta poate duce la previziuni verificabile.
7. Cum ar trebui să se cântărească testabilitatea în raport cu alte deziderate epistemice? De exemplu, este o teorie ușor de verificat, cu o înregistrare slabă explicativă, care să fie preferată față de o teorie netestabilă cu o putere explicativă mare? Ce se întâmplă dacă teoria testabilă este prea complicată și cea netestabilă este unică matematic și un paragon de simplitate?
8. Ar trebui ca predicțiile noilor fenomene să fie considerate mai importante decât pre- sau retrodicțiile fenomenelor deja cunoscute?

Unele dintre ele sunt deosebit de relevante în ceea ce privește teoriile, cum ar fi teoria corzilor sau scenariile multiversurilor care nu sunt de fapt testabile în mod obișnuit. Testarea indirectă (# 2) poate însemna că, dacă o teorie fundamentală și bine stabilită, cu un mare succes empiric, are ca rezultat o predicție care nu poate fi testată direct, atunci succesul teoriei fundalului funcționează ca un test indirect. Existența mai multor universuri se poate spune în acest sens că este testată prin mecanica cuantică ca teorie de fundal. „Acceptarea mecanicii cuantice pentru a fi universal adevărată înseamnă că ar trebui să crezi și în universuri paralele”, spune Max Tegmark (Many lives in many worlds).

În ceea ce privește # 4, există într-adevăr fizicieni care au apelat la consistența matematică ca un fel de testare a teoriilor corzilor. Dacă este admis ca un test, el face parte din ceea ce R. Dawid (String Theory and the Scientific Method) numește evaluarea teoriei non-empirice. Pe de altă parte, problemele ## 6, 7 și 8 sunt de natură generală și sunt relevante pentru toate teoriile științifice moderne sau vechi. Ele pot fi ilustrate cu ușurință prin intermediul unor cazuri concrete din istoria științei,.

Sursa: Helge Kragh, Fundamental Theories and Epistemic Shifts: Can History of Science Serve as a Guide?