Неприятности с физикой: взлёт теории струн, упадок науки и что за этим следует

Я должен подчеркнуть, что в теоретической физике всегда была доминирующая область. В одно время это была ядерная физика, затем это была физика элементарных частиц. Теория струн только самый недавний пример. Возможно, физическое сообщество организовано таким образом, что всегда в любой выбранный момент будет доминирующая область. Если так, тогда нам нужно изучить, почему.

Первая вещь, которую замечает сторонний наблюдатель по поводу сообщества теории струн, это его потрясающая самоуверенность. Как свидетель первой суперструнной революции в 1984 году, я вспоминаю ощущение триумфа, с которым приветствовали новую теорию. Дэн Фридэн, одна из молодых звёзд этой области, информировал меня: «Это всё будет в течение следующих двенадцати или восемнадцати месяцев. Вам лучше войти в тему, пока ещё что-нибудь остаётся делать в теоретической физике». Это было только одно из многих утверждений, что места должны быть быстро заняты.

Конечно, этого не произошло. Но через все последующие достоинства и недостатки многие струнные теоретики продолжили быть в высшей степени уверенными как в истинности теории струн, так и в их превосходстве над теми, кто не может или не хочет ей заниматься. Для многих струнных теоретиков, особенно для молодых, не имеющих воспоминаний о физике до их времён, является непостижимым, что талантливые физики, получив шанс, могли бы выбрать что-нибудь другое вместо того, чтобы быть струнным теоретиком.

Эта позиция, конечно, вызывает отвращение физиков в других областях. Вот мысли физика ДжоЭнн Хьюитт, занимающейся частицами в Стэнфордском Линейном Ускорительном Центре, с её блога:

Я нахожу высокомерие некоторых струнных теоретиков поразительным, даже по стандартам физиков. Некоторые искренне уверены, что все не струнные теоретики являются учёными второго сорта. Это повсюду в их рекомендательных письмах друг другу, и некоторые из них на самом деле говорили это мне в лицо… Струнная теория [воспринимается] столь важной, что она должна осуществляться на практике в статье расходов любой другой теории. Имеются два проявления этого: струнные теоретики приглашались на работу на профессорско-преподавательские позиции на непропорционально высокий уровень, не обязательно соизмеримый со способностями во всех случаях, и молодые струнные теоретики обычно плохо образованы в физике частиц. Некоторые буквально затруднялись назвать фундаментальные частицы природы. Оба этих проявления вызывают беспокойство по поводу долгосрочного будущего нашего предмета. [105]

105

http://www.cosmicvariance.com/2005/11/18/a-particle-physicists-perspective.

Высокомерие, которое описала доктор Хьюитт, стало свойством сообщества струнных теоретиков с самого начала. Субрахманьян Чандрасекар, возможно, величайший астрофизик двадцатого столетия, любил рассказывать историю визита в середине 1980-х в Принстон, где он чествовался за недавнее награждение Нобелевской премией. За завтраком он оказался рядом с важным молодым человеком. Поскольку физики часто идут на неформальное общение, он спросил своего напарника по завтраку:

«Над чем вы работаете сейчас?»

Ответ был:

«Я работаю над теорией струн, которая является самым важным достижением в физике двадцатого столетия».

Молодой человек предложил Чандре прекратить то, что он делал, и переключиться на теорию струн, или он рискует стать столь же ненужным, как те, кто в 1920-е не принял немедленно квантовую теорию.

«Молодой человек,» — ответил Чандра, — «Я знал Вернера Гейзенберга. Я могу обещать вам, что Гейзенберг никогда не был бы столь груб, чтобы сказать кому-нибудь, чтобы тот остановил то, что делает, и занялся квантовой теорией. И он определённо никогда не был бы столь неучтив, чтобы сказать кому-нибудь, кто получил своего доктора философии пятьдесят лет назад, что он близок к тому, чтобы стать ненужным».

Любой, кто имеет дело со струнными теоретиками, регулярно сталкивается с этим видом крайней самонадеянности. Не имеет значения, какая проблема обсуждается, единственный вариант, который никогда не возникает (кроме случаев, когда он вводится сторонним наблюдателем), это что теория может просто быть неправильной. Если обсуждение меняет направление к факту, что теория струн предсказывает ландшафт, а поэтому не делает предсказаний, некоторые струнные теоретики будут напыщенно говорить об изменении определения науки.

Некоторые струнные теоретики предпочитают верить, что теория струн слишком сокровенна, чтобы быть понятой человеческим существом, вместо того, чтобы рассмотреть возможность, что она может быть просто неверна. Одно недавнее объявление на физическом блоге прекрасно озвучило это:

«Мы не можем ожидать, чтобы собака поняла квантовую механику, и, может быть, мы достигли предела того, что люди могут понять по поводу теории струн. Может быть, где-то имеются высокоразвитые цивилизации, для которых мы являемся столь же разумными, как и собаки для нас, и может быть, что они достаточно хорошо постигли теорию струн, чтобы двигаться к лучшей теории…». [106]

106

Анонимное сообщение на сайтеот String Theorist, 9 октября 2004.

На самом деле струнные теоретики, кажется, не имеют проблем с верой в то, что теория струн должна быть верна, одновременно признавая, что у них нет идей, что она реально собой представляет. Другими словами, теория струн будет частью схемы, что бы за ней не последовало. Первое время, когда я слышал выражение этого взгляда, я думал, что это шутка, но четвёртое повторение убедило меня, что говорящий серьёзен. Даже Натан Зайберг, который является выдающимся теоретиком в Институте перспективных исследований, цитировался в недавнем интервью как сказавший («с улыбкой»):

«Если имеется нечто (за пределами теории струн), мы назовём это теорией струн». [107]

Родственная характеристика является смыслом наименования и отсутствия уважения к тем, кто работает над альтернативными подходами к проблемам, на решение которых претендует теория струн. В самом деле, струнные теоретики обычно не интересуются тем, а часто игнорируют всё, что не носит названия теория струн. В отличие от практики встреч по квантовой гравитации, главные конференции по теории струн никогда не приглашают дать статьи учёных, работающих над конкурирующими подходами. Это, конечно, служит только для поддержки претензий струнных теоретиков на то, что теория струн является единственным подходом, дающим успешные результаты по квантовой гравитации. Неуважение к альтернативным подходам временами граничит с презрением. На недавней конференции по теории струн редактор из издательства Кембриджского университета сообщил мне по секрету, что один струнный теоретик сказал ему, что он никогда не будет рассматривать публикации издательства, поскольку оно выпустило книгу по петлевой квантовой гравитации. Этот вид мышления не так редок, как должен был бы быть.

107

Guardian Unlimited, 20 января 2005.

Струнные теоретики осведомлены о своей доминирующей позиции в физическом мире, и больше всего, кажется, чувствуют, что это заслуженно, — если теория сама себя не подтверждает, тот факт, что так много талантливых людей работает в ней, определённо должен подтверждать. Если вы поднимаете детальные вопросы по поводу одного из утверждений теории струн перед экспертом, вы рискуете быть рассмотренным, со слабым замешательством, в качестве кого-то, кто необъяснимо выбрал путь, который препятствует членству в клубе. Конечно, это не верно для многих открыто мыслящих струнных теоретиков, — но имеется своеобразное стягивание мускулов лица, которое я слишком часто видел, чтобы игнорировать, и это обычно происходит, когда молодой струнный теоретик внезапно осознаёт, что он или она разговаривает с кем-то, кто не разделяет всех установок клана [108] .

108

На статьи, где я задаю вопросы о том или ином результате теории струн, я получил три отклика, в которых корреспондент ссылался на «сильное» сообщество теории. Как в этом:

«Хотя конечность [ряда] возмущений (или предположение Малдасены, или S-дуальность) не удалось доказать, никто в сильном сообществе теории не верит, что это может быть ложным».

Один раз может быть совпадение; после трёх раз это классическая фрейдистская обмолвка^{28}. Как много от социологии струнной теории является лишь желанием всеми-весьма-узнаваемого человека захотеть быть частью сильнейшей из существующих групп?

Другой признак теории струн в том, в отличие от других областей физики, что имеется чёткое разделение между струнными теоретиками и не струнными теоретиками. Вы можете написать несколько статей по теории струн, но это не обязательно означает, что вы будете рассматриваться струнными теоретиками как один (или одна) из них. Сначала я находил это сбивающим с толку. Я следовал старой стратегии работы над разными подходами, чтобы попытаться научиться от каждого, чему я смог бы. Я также первоначально рассматривал большую часть того, что я делал, даже работу над квантовой гравитацией, как обращение к важной открытой проблеме в теории струн, которая была в том, как сделать её формулировку независимой от фона. В итоге некоторые друзья объяснили мне, что, чтобы рассматриваться как часть сообщества струнной теории — и поэтому иметь все надежды оставить в ней след, — вы должны работать не просто над теорией струн, но над особыми проблемами, которыми струнные теоретики ранее занимались. Я не думаю, что это пришло в голову моим друзьям, что делая так, можно подорвать мои взгляды или посягнуть на мою академическую свободу.