¿Se ha estancado la física fundamental?

Para los físicos a quienes se les paga por trabajar en problemas de décadas o para enseñar, escucharán que hay muchas cosas interesantes que suceden.

Para los físicos que están allí para la comprensión real y la oportunidad de hacer avanzar la tecnología y la humanidad con un gran salto, como lo que sucedió con Einstein o Newton … La física está muerta.

Ya casi no lo considero una ciencia. Hay una ortodoxia estratificada y un pequeño círculo de personas que se conocen y comercializan el modelo estándar como si fuera una especie de religión.

Por supuesto, en el momento en que se declaró como un hecho, que el universo es probabalístico y que la razón por la que sucedieron las cosas en el mundo cuántico era principalmente una cuestión de la probabilidad de un evento. Las cosas comenzaron a desacelerarse.

Cuando Einstein perdió su apuesta con Bell, marcó el final de la ciencia real.

Fue entonces cuando el paradigma principal de la ciencia dejó de buscar la razón central o mecanismo detrás de lo que realmente hizo realidad la forma en que era, porque los nuevos sumos sacerdotes de la física declararon que tales cosas eran inherentemente incognoscibles.

Tener un sistema de creencias basado en una premisa que no se puede conocer es poco diferente a una religión. Sin embargo, sus sucesores aún gobiernan el campo hasta el día de hoy y verá que los experimentos más nuevos y más caros realizados todavía están trabajando en refinamientos de ideas presentadas en la década de 1920.

Es más o menos imposible hacer descubrimientos innovadores cuando ya has declarado que has alcanzado el límite de comprensión.

Así que de vez en cuando encontrarán una nueva partícula. O revise los hallazgos anteriores sobre temas que se han investigado hasta la muerte.

Sin embargo, a pesar del estancamiento de la física, puede ser una gran oportunidad para cualquiera que esté dispuesto a asumir la ortodoxia y pensar fuera de la caja. Como nadie más lo está haciendo.

No estaría de acuerdo. En retrospectiva, parece que las contribuciones de Feynman, Schwinger, etc. son mayores que el progreso en física en las últimas dos décadas, pero esto es evidentemente falso. Dejame explicar.

1) Usted afirma que “nada útil” ha surgido del esfuerzo al tratar de unificar la mecánica cuántica y la relatividad general, pero creo que esta búsqueda ha producido algunas de las mejores físicas hasta la fecha. Un ejemplo de ello es el principio holográfico y su implementación, la correspondencia AdS / CFT . Llamar a la correspondencia AdS / CFT una visión cegadora sería un eufemismo: es una observación increíblemente profunda que vincula dos teorías aparentemente dispares en un marco unificador y representa un gran avance en la comprensión de la gravedad cuántica. Otro ejemplo: el del enfoque de Wilson para la renormalización . Incluso aquellos que entienden QFT en el nivel de la ciencia popular probablemente no entenderán las enormes contribuciones hechas por Ken Wilson en los años 70 (que no fue hace mucho tiempo). Todo el concepto de teorías de campo efectivas y el grupo de renormalización es un ejemplo de una idea relativamente moderna que es asombrosa en su visión pero casi invisible a la vista del público. Aquí hay otro ejemplo: el descubrimiento de la energía oscura realizado hace poco más de 20 años y sigue siendo un misterio. Todavía hay problemas pendientes en la cosmología con respecto a la materia oscura , que comprende casi el 20% de nuestro universo y sigue siendo poco conocida.

2) La física teórica, en particular la física de alta energía, depende del acercamiento a la materia. Es decir, al dispersarse a energías cada vez mayores, esperamos estudiar la materia a escalas cada vez más pequeñas. Ahora, por supuesto, existen restricciones prácticas sobre cuántos aceleradores se podría esperar construir. No está claro cuándo vendrá el próximo colisionador después del LHC. Físicos como Feynman y Dirac disfrutaron de un período de tiempo en que los experimentos motivaron la teoría en lugar de lo contrario. Debido a que hemos llegado tan lejos en nuestro entendimiento, debemos pensar en formas cada vez más inteligentes en las que los nuevos fenómenos pueden manifestarse en la naturaleza. Tenga en cuenta que esto no necesariamente significa que se hayan tomado todas las frutas bajas o que la edad de oro de la física haya pasado, solo que podríamos necesitar recurrir a enfoques más interdisciplinarios para hacer predicciones teóricas. Existen formas sólidas de utilizar los estudios teóricos para allanar el camino para los experimentos. Por ejemplo, la solución a la energía oscura (que en última instancia es un problema cosmológico) puede provenir de la física de partículas. Del mismo modo, queda por ver si las ideas de la física de partículas pueden explicar la materia oscura (los experimentos están en curso mientras escribo esto).

3) Las personas a menudo designan los descubrimientos en física como “importantes” si estos descubrimientos son accesibles para los laicos. Es fácil considerar los descubrimientos de Einstein como brillantes (y con razón) porque los conceptos de relatividad especial y general no están fuera del alcance de un libro de ciencia popular … pero es muy difícil encontrar libros que expliquen algunos de los avances recientes en conformidad teoría de campo, holografía, aislantes topológicos, fenomenología de la supersimetría del LHC, etc. Debido a que estos temas están actualmente a la vanguardia de la ciencia, no han llegado a los medios de comunicación. Podría estar completamente equivocado sobre esto, pero apostaría en 30-40 años, muchas personas considerarán que algunas de las ideas de la teoría de cuerdas son igualmente importantes, simplemente por la cantidad de campos diferentes en los que han influido, desde matemática a física de la materia condensada. Y estas ideas todavía fluyen hoy. Todos los días, cuando leo la lista hep-th arXiv, me asombra la gran cantidad de papeles brillantes escritos por personas brillantes que trabajan en problemas increíblemente difíciles. Muchos de ellos tienen ideas cruciales, pero solo son visibles para un pequeño subconjunto de la comunidad de física.

4) Por último, argumentaría que incluso si la teoría completa de la gravedad cuántica se desarrollara en su totalidad, la física aún no estaría terminada. Hay problemas complicados, fundamentales y dinámicos para resolver en campos más aplicados, como la física de la materia condensada y la ciencia de los materiales. Simplemente porque entendemos la materia en un nivel fundamental no nos dice cómo podría surgir un comportamiento emergente en los materiales.

En resumen, podría decir que estamos viviendo en una época dorada de la física. Hablando optimistamente, estamos a punto de descubrir qué podría ser la materia oscura, las implicaciones de la energía oscura en la historia de la formación del Universo a través de una serie de estudios cosmológicos y telescopios, la posibilidad de supersimetría en el LHC, etc.

Desde el punto de vista teórico, se ha estancado desde la década de 1970.

En el lado experimental, no se ha estancado, y en realidad ha sido bastante impresionante. Pero hasta ahora se ha necesitado básicamente para poner en marcha experimentos que finalmente hayan probado la última parte del modelo que los teóricos crearon en la década de 1970 (el bosón de Higgs).

El problema que ha tenido la física fundamental es que a medida que los experimentos se han convertido cada vez más en empresas industriales a gran escala, tardan más en llevarse a cabo y entregar resultados.

Básicamente, ha tenido teóricos que continúan en ausencia de la información experimental necesaria desde la década de 1970, y ese es un lugar muy difícil para trabajar.

La verdadera base de la física tiene una naturaleza matemática pura. Muchos físicos lo negarán, porque son firmes partidarios del método científico, que establece que cada declaración física significativa debe ser demostrable mediante verificación externa. Sin embargo, si el fundamento es de naturaleza matemática pura, entonces no puede ser verificado por experimentos. Solo se puede verificar por metodología matemática. Ya se formuló una base adecuada en 1936 en un documento escrito por Garret Birkhoff y John von Neumann que introdujo una red ortomodular de la que demostraron que representaba la estructura relacional del conjunto de subespacios cerrados de un espacio separable de Hilbert. Es una pena que, debido al hecho de que la red ortomodular se parecía mucho a la red que representa la lógica clásica, llamaron a su descubrimiento “lógica cuántica”. En lugar de esta interpretación falsa, una interpretación más adecuada colocará la red ortomodular como parte de una receta para la construcción modular. El espacio de Hilbert impone la modularidad de los objetos que puede almacenar en sus subespacios. Una investigación más profunda del papel del espacio de Hilbert revelará más de lo que el LHC y todas las otras grandes máquinas nos han aprendido sobre los fundamentos reales de la física. Cada espacio de Hilbert separable de dimensiones infinitas posee un compañero no separable. Cuando el espacio separable de Hilbert almacena todos los objetos discretos y sus datos, el Gelfand triple no separable puede almacenar los continuos que representan los campos. Si el teorema de Stokes generalizado se aplica a los espacios propios de operadores de espacios de Hilbert cuaterniónicos, entonces es fácil formular un modelo del universo en el que el valor de progresión actual divide los espacios de Hilbert en dos partes y el límite entre estas dos partes representa un statu quo estático de todo el universo.

La fruta que cuelga bajo ha sido cosechada. Ahora las cosas van a ser más difíciles.