Fizik Filozofu: Büyük Hadron Çarpıştırıcısı fiziği bozdu
Higgs bozonu dışında, Büyük Hadron Çarpıştırıcısı (LHC) herhangi bir yeni temel parçacık keşfetmedi. Bu, şüphesiz parçacık fizikçileri için çok hayal kırıklığı yaratıyor, çünkü bu dev parçacık hızlandırıcının daha fazla yeni parçacık, ek uzaysal boyutlar, minyatür kara delikler, yeni simetri, karanlık madde veya diğer tamamen farklı şeyler bulabilmesi gerektiğine inanıyorlar. . Ancak, bu beklentilerin tümü yerine geldi.
Parçacık fizikçilerinin Büyük Hadron Çarpıştırıcısının Higgs bozonu dışında başka şeyler bulabileceğine inanmasının nedeni, mevcut en iyi fizik teorisinin, parçacık fiziğinin Standart Modeli'nin "doğal" olmamasıdır.
Tartışma şu şekildedir: Higgs bozonu, Standart Modeldeki diğer parçacıklardan farklıdır. Diğer parçacıkların dönüşü 1 veya 1 / 2'dir, ancak Higgs parçacığının dönüşü 0'dır. Bu nedenle, kuantum dalgalanmaları Higgs parçacığının kütlesine daha büyük katkı sağlar. Bu, parçacık fizikçilerinin çarpışma enerjisi yeterince yüksek olduğunda, Higgs parçacığı yaratıldığında başka bir şeyin takip etmesi gerektiğine inandırır.
Fizikte doğallık, fiziksel teorilerde ortaya çıkan serbest parametreler veya fiziksel sabitler arasındaki boyutsuz oranın "1 büyüklük derecesi" değeri alması gerektiği anlamına gelir. Başka bir deyişle, doğal bir teorinin parametre oranı 234000 veya 0.000234 değil 2.34 olmalıdır. Bu anlamda tatmin edici fizik teorisi "doğal" olmalıdır. Bu gereklilik, 1960'larda parçacık fiziği alanında ortaya çıkan bir düşünce eğilimidir. Fiziksel bir standart değil, estetik bir standarttır.
Bununla birlikte, parçacık fiziğinin Standart Modelinin teknik olarak doğal olmadığı fikrinin pratik bir anlamı yoktur, çünkü zahmetli olduğu düşünülen bu kuantum katkıları gözlemlenemez. Bu nedenle, doğallık eksikliği tamamen felsefi bir sorundur ve bu konudaki tartışma temel bir kafa karışıklığından kaynaklanmaktadır: İlk olarak bilim tarafından açıklanması gereken nedir? Gözlenemiyorsa açıklayacak bir şey yok, neden bunun hakkında konuşalım?
On yıllar boyunca her zaman natüralizme inanan insanlar olacaktır. Ama aslında, doğa teorisine dayanan Büyük Hadron Çarpıştırıcısının tahmini işe yaramadı. Öyleyse, parçacık fizikçileri sonunda doğallık fikrinden vazgeçecekler mi?
Bununla birlikte, parçacık fizikçileri daha önce başarısız oldukları görünen tahminlerinde sessiz kaldılar. 2017'de bir sorun olduğunu kabul eden bir makale yayınlayan CERN teorik grubunun başkanı ve natüralizmin en güçlü savunucularından biri olan Gian Francesco Giudice dışında kimse bir şeylerin ters gittiğini kabul etmek istemedi. Sorun.
Belki de parçacık fizikçileri, yayınlanmış tüm literatürde ortaya çıkan hataları bir yana, hiç kimsenin hatalarını fark etmeyeceğini umuyorlar. Bazı parçacık fizikçileri, yeni parçacıkların yalnızca bir sonraki daha büyük çarpıştırıcıda görüneceğini tahmin ederek yeni doğa teorileri icat etmekle meşguller.
Parçacık fizikçileri için bu kötü bir durum olabilir, ancak filozoflar için bu iyi bir durumdur çünkü en çok diğer insanların sorunlarıyla ilgilenirler. Güney Kaliforniya Üniversitesi'nde fizik filozofu olan David Wallace, Büyük Hadron Çarpıştırıcısının fiziği bozduğuna inanıyor. Bu nedenle son zamanlarda "Doğallık ve Doğuş" (Doğallık ve Oluşum) adlı bir kitap yazdı.
Parçacık fizikçilerinin öngörülerinin başarısızlığı ile ilgili olarak, Wallace kitapta şunları yazdı:
"Böyle bir doğal başarısızlığın, teoriler arasındaki restorasyona dair tüm anlayışımızı yok edebileceğini düşünüyorum. Bu nedenle, fiziksel alandaki kriz insanların bazen düşündüğünden çok daha ciddi olabilir."
Bilim felsefesinde "teoriler arası indirgeme", belirli koşullar altında, daha geniş kapsamlı bir teorinin daha özlü bir forma indirgenebileceği anlamına gelir. Örneğin, hız ışık hızından çok daha düşük olduğunda, özel görelilik Newton mekaniğine indirgenebilir.
Wallace kitapta ayrıca şunları yazdı:
"Doğa teorileri parçacık fiziğinde ve kozmolojide tamamen başarısız olursa, bunların her yerde olduğunu varsaymak için güvenilir bir metodolojik argüman yoktur (istatistiksel mekanik gibi)."
Şimdiye kadar, parçacık fiziğinin Standart Modeli, Büyük Hadron Çarpıştırıcısı'ndan gelen her veri parçasını başarıyla açıkladı. Her durumda, bu teori çok başarılı bir teoridir. Birisi bir teorinin kalitesini değerlendirmek için bir standart kullanıyorsa, sorun teorinin kendisi değil standardı öneren kişidir.
