本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定反映《大众科学》的观点
任何关注物理学的人都会怀疑它是否陷入困境吗？ 当我说物理学时，我不是指应用物理学、材料科学或 默里·盖尔曼所说的“污秽态物理学”。 我指的是最宏大的物理学，即试图弄清现实。 宇宙从何而来？ 它由什么构成？ 什么定律支配其行为？ 以及宇宙有多可能？ 我们来到这里是纯粹的运气，还是我们的存在在某种程度上是不可避免的？
在 20 世纪 80 年代，斯蒂芬·霍金和其他大人物声称，物理学正处于“最终理论”或“万物理论”的边缘，该理论可以回答这些重大问题并解开现实之谜。 我成为一名科学作家部分原因是我相信他们的说法，但到 20 世纪 90 年代初，我成了一名怀疑论者。 万物理论的主要竞争者认为，自然界的所有粒子和力，包括引力，都源于在九个或更多维度中扭动的无穷小的弦状粒子。
问题是，没有任何可以想象的实验可以探测到弦或额外的维度。 1991 年，我向弦理论家爱德华·威滕提出了可测试性问题，有些人说他是当今最伟大的物理学家。 他强调了弦理论“令人难以置信的一致性、非凡的优雅和美丽”。 “好的错误想法非常稀缺，”他向我保证，“而即使与弦理论的宏伟壮丽略微匹敌的好的错误想法也从未见过。”
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基本上，威滕是说弦理论太美了，不可能是错的。 2014 年我采访他时，他说他仍然相信弦理论“走在正确的轨道上”，即使 它仍然像以往一样缺乏证据。
弦只是几个流行的物理学概念之一，这些概念既不能通过实验验证，也不能被证伪。 其他概念包括 多元宇宙理论，该理论认为我们的宇宙只是众多宇宙之一，以及 被称为暴胀的宇宙创造理论。 如此高度投机性的理论的持续存在，我在《科学的终结》中指出，表明物理学正撞上难以逾越的界限。
但我又知道什么呢？ 我只是一名科学记者。 要想对物理学进行更权威和最新的批判，请查看萨宾·霍森费尔德撰写的引人入胜、令人痛苦的诚实新书《迷失在数学中：美是如何使物理学误入歧途的》。 霍森费尔德专攻量子引力，二十年前成为物理学家，因为她相信物理学代表了我们理解现实的最佳希望。 凭借数学逻辑和经验证据的结合，物理学帮助我们克服了妄想和其他偏见。 理想情况下。
图片来源：萨宾·霍森费尔德 维基共享资源 (CC BY-SA 4.0)
《迷失在数学中》讲述了霍森费尔德的幻灭故事，她意识到主观因素，例如对美的痴迷，已经感染了物理学。 审美考虑指导物理学家对弦、暴胀、超对称性、多元宇宙和 量子力学的许多不同解释的判断。
物理学家似乎坚持济慈的古老格言，即真理等于美。 在缺乏数据的情况下，这一原则将物理学简化为品味问题，而不是真理问题。 你喜欢弦理论和巴赫，我更喜欢圈空间理论和披头士乐队。 “我不再确定我们在这里，在物理学基础领域所做的事情是否是科学，”霍森费尔德写道。 “如果不是，我为什么要浪费时间在这上面？”
《迷失在数学中》与其他物理学家书籍的不同之处在于，霍森费尔德，她写了一个受欢迎的博客“Backreaction”，表现得像一名记者。 在她书中我最喜欢的部分，她拜访了其他物理学家，并谈论了他们领域的问题。 她的一些受访者，包括德高望重的老前辈 史蒂文·温伯格、弗兰克·维尔切克和 乔治·埃利斯 以及 离经叛道的加勒特·利西，都出人意料地坦诚。 维尔切克担心物理学已经变得“后经验主义”，他称这种情况“令人震惊，真的令人震惊”。
埃利斯认为，物理学家似乎不关心经验证据和可测试性，这对物理学不利，对整个科学也不利。 “[S]科学正在外面经历艰难时期，”他说，“所有关于疫苗接种、气候变化、转基因作物、核能以及所有这些都表明对科学持怀疑态度。 理论物理学应该成为科学的基石，最坚硬的岩石，展示它如何能够完全值得信赖。 如果我们开始放松那里的要求，我认为对其他领域的意义非常严重。”
霍森费尔德列出了除了审美偏好之外，还破坏了物理学的认知偏见。 它们包括确认偏差、沉没成本谬误和社会期望偏差。 在解释后者时，霍森费尔德评论道，“如果你身后站着十几个拿着长矛的家伙，你就不会告诉部落首领你的帐篷很臭。” 尽管如此，霍森费尔德勇敢地宣称“这个帐篷很臭”。
当然，认知偏见不仅困扰着物理学，也困扰着整个科学。 它们有助于解释科学的重复危机 和收益递减。 “今天几乎所有科学家在资金和诚实之间都存在未公开的利益冲突，”霍森费尔德写道。
然而，也许是因为她受到沉没成本谬误的影响，霍森费尔德无法放弃她投入了如此多时间的这项事业。 她以一阵乐观情绪结束了她的书。 她反驳了物理学“是上个世纪的成功故事，但现在是神经科学或生物工程或人工智能的世纪（取决于你问谁）”的说法。 她说，“我获得了一项新的研究资助。 还有很多工作要做。 物理学的下一个突破将发生在本世纪。 它将是美丽的。”
人类在屡次失败后努力实现一个宏伟目标，这几乎是令人难以忍受的辛酸，是的，也很美妙。 但正如霍森费尔德所问，“等待物理学家成功的时间多久才算太久？” 好问题。 如果物理学家得出结论，他们无法完成他们的追求，因为存在之谜是无法解决的，那么在什么时候，如果真的有那个时候，他们会得出这个结论呢？
延伸阅读
请参阅我的 2016 年对霍森费尔德的问答 以及我对其他物理学家的采访： 斯科特·阿伦森、 大卫·多伊奇、 乔治·埃利斯、 马塞洛·格莱泽、 加勒特·利西、 普里亚姆瓦达·纳塔拉詹、 马丁·里斯、 卡洛·罗韦利、 李·斯莫林、 保罗·斯坦哈特、 史蒂文·温伯格、 爱德华·威滕、 彼得·沃伊特 和 斯蒂芬·沃尔夫勒姆。