Ли Смолин - Неприятности с физикой: взлет теории струн, упадок науки и что за этим следует

Конечность в теории струн не единственный пример предположения, уверенность в котором широко распространена, но которое до сих пор не доказано. Как мы обсуждали, в литературе имеется несколько версий предположения Малдасены, и они имеют очень отличающиеся следствия. Верно то, что самое сильное из этих предположений далеко не доказано, хотя некоторая слабая версия, определенно, хорошо поддержана. Но это не то, как струнные теоретики рассматривают вопрос. В недавнем обзоре предположения Малдасены Гэри Горовиц и Джозеф Полчински сравнили его с хорошо известным нерешенным предположением в математике, гипотезой Римана ( Гипотеза Римана утверждает, что все нетривиальные нули так называемой дзета-функции Римана имеют действительную часть 1/2. Чрезвычайно важна для теории чисел; многие утверждения о распределении простых чисел среди натуральных доказаны в предположении верности гипотезы Римана. Гипотеза сформулирована в 1859 году (!), была восьмой в списке 23 проблем Гильберта в 1900 году и сейчас является одной из семи "проблем тысячелетия", объявленных Институтом математики Клея (Кембридж, Массачусетс) в 2000 году. – (прим. перев.)):

В целом мы видим убедительные причины поместить [предположение Малдасены о дуальности] в категорию верных, но не доказанных. В самом деле, мы рассматриваем его почти на том же основании, как и такое математическое предположение, как гипотеза Римана. Оба предположения обеспечивают неожиданные связи между кажущимися различными структурами ... и каждое сопротивляется как доказательству, так и опровержению, несмотря на сконцентрированное внимание.[16]

Я никогда не слышал, чтобы математик ссылался на результат, как на "верный, но не доказанный", но, кроме того, изумляет в этом утверждении, что авторы, два очень умных человека, игнорируют очевидную разницу между двумя случаями, которые они обсуждают. Мы знаем, что обе структуры, связанные гипотезой Римана, математически существуют; что под вопросом только предполагаемые отношения между ними. Но мы не знаем, существуют ли реально как математические структуры теория струн или суперсимметричная калибровочная теория; на самом деле их существование является частью того, что находится под вопросом. Что эта цитата делает ясным, так это то, что эти авторы основываются на предположении, что теория струн является хорошо определенной математической структурой, – несмотря на широкое согласие о том, что, даже если она верна, мы не имеем идеи, что это за структура. Если вы не делаете это недоказанное предположение, тогда ваша оценка подтверждения самой сильной версии предположения Малдасены должна разойтись с их оценкой.

Когда речь идет о защите их уверенности в этих недоказанных предположениях, струнные теоретики часто отмечают, что нечто располагает "общей уверенностью" в сообществе струнной теории, или что "нет здравомыслящей личности, которая бы сомневалась, что это верно". Они, кажется, чувствуют, что апелляция к консенсусу внутри их сообщества эквивалентна рациональному аргументу. Вот типичный пример из блога хорошо известного струнного теоретика:

Каждый, кто не проспал последние 6 лет, знает, что квантовая гравитация в асимптотически анти- де Ситтеровом пространстве имеет унитарную временную эволюцию. ... С большим накоплением подтверждений для AdS/CFT, я сомневаюсь, что имеется много остающихся отказников, кто сомневается, что вышесказанное утверждение имеет место не только в полуклассическом пределе, который рассматривал Хокинг, но и в полной непертурбативной теории.[17] (Курсив мой.)

Нехорошее чувство признавать необходимость быть одним из отказников, но детальное изучение доказательств заставляет меня быть им.

Это бесцеремонное отношение к точной поддержке ключевых предположений является контрпродуктивным по нескольким причинам. Первое, в комбинации с тенденциями, описанными ранее, это означает, что почти никто не работает над этими важными открытыми проблемами – делая более вероятным, что они останутся нерешенными. Это также приводит к коррозии этики и методов науки, поскольку большое сообщество умных людей готово поверить в ключевые предположения без потребности увидеть их доказанными.

Более того, когда открываются великие результаты, они часто преувеличиваются. Некоторые не струнные теоретики спрашивали меня, почему я работаю над чем-то другим, когда струнная теория полностью объяснила энтропию черных дыр. Хотя я глубоко восхищен работой Строминджера, Вафы и других по экстремальным черным дырам (см. главу 9), я должен снова и снова повторять, что точные результаты не распространились на черные дыры в целом, на что есть серьезные причины.

Аналогично, утверждение, что гигантское число струнных теорий существует с положительной космологической константой (много обсуждаемый "ландшафт") далеко не безоговорочно. Хотя некоторые ведущие струнные теоретики готовы на основе этих слабых результатов сделать великие объявления по поводу успеха теории струн и будущих перспектив.

Вполне может быть, что постоянное преувеличение дает теории струн преимущество перед ее конкурентами. Если вы являетесь главой департамента или должностным лицом субсидирующей организации, разве вы более вероятно не будете финансировать или предлагать работу ученому, который работает на программу, указывающую на решение больших проблем, по сравнению с ученым, который мог бы только утверждать, что он или она имеет свидетельства, что может существовать теория, – до настоящего момента не сформулированная, – которая имеет потенциал решать проблемы?

Позвольте мне суммировать, как мы можем видеть, куда это нас завело. Дискуссия приводит к семи необычным аспектам сообщества теории струн:

1. Потрясающая самоуверенность, приводящая к ощущению обладания правом и принадлежности к элитному сообществу экспертов.

2. Необычно монолитное сообщество с сильным ощущением консенсуса, подкрепляемого доказательствами или нет, и необычной однородностью взглядов по открытым вопросам. Эти взгляды кажутся связанными с существованием иерархической структуры, в которой идеи нескольких лидеров диктуют точку зрения, стратегию и направление развития области.

3. В некоторых случаях ощущение отождествления себя с группой, похожего на отождествление по религиозному вероисповеданию или политической платформе.

4. Сильное ощущение границы между группой и другими экспертами.

5. Безразличие и незаинтересованность в идеях, мнениях и работах экспертов, которые не являются частью группы, и преимущество для общения только с другими членами сообщества.

6. Склонность интерпретировать свидетельства оптимистичным образом, верить в преувеличенные или некорректные формулировки результатов и игнорировать возможность, что теория может быть не правильной. Это связано с тенденцией верить, что результаты верны, поскольку в них имеется "широкая уверенность", даже если никто не проверил (или даже не видел) самого доказательства.