物理学家萨宾娜·霍森费尔德担心理论家在缺乏数据的情况下,可能会屈服于“一厢情愿的想法”

博主“蜜蜂”霍森费尔德不怕抨击她的物理学家同行。

“写作让我保持理智。我不确定这在今天的高能物理学中是否是一种职业优势。”萨宾娜·霍森费尔德。照片:斯特凡·谢勒。

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本文发表在《大众科学》的前博客网络中,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点


我有理由讨厌萨宾娜·霍森费尔德。1:她批评了我的科学终结论。2:她是一位自由意志否定论者。3:为非科学家写作的科学家让普通记者更难赚钱。12月,她在德国的一次物理学会议上发表演讲,然后她福布斯上报道了这次会议。拜托,记者怎么能和她竞争呢?

但我太喜欢霍森费尔德的简洁、直率的风格了,即使她的观点与我不同,我也不会讨厌她。她在德国出生和受教育,2003年获得理论物理学博士学位,很快就开始撰写科普文章和技术论文。她维护一个博客,Backreaction,并为福布斯专栏“Starts with a Bang”撰稿。她还为大众科学今日物理和其他出版物撰稿。现在她常驻法兰克福高等研究院(曾在亚利桑那大学、佩里米特研究所和其他地方工作过,请在此处查看她的简历),霍森费尔德最近似乎无处不在,对弦理论、圈空间理论、多元宇宙、黑洞和光剑的物理学等话题发表评论。我们最近进行了以下电子邮件交流

霍根:你为什么被称为“蜜蜂”?


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霍森费尔德:我名字的最后两个音节的发音听起来像德语中的“蜜蜂”。你必须感谢我妈妈给我起的昵称。但是,一种微小的嗡嗡作响的生物,它会蛰人并在过程中杀死自己,似乎是一个恰当的博客笔名。

霍根:为什么选择物理学?

霍森费尔德:我最初学习的是数学,而不是物理学。后来我转到物理学,因为我意识到我对数学真理的兴趣仅仅在于它们能教我一些关于现实世界的东西。我的主要兴趣一直是自然规律的结构,是什么让宇宙以这种方式运转的问题。而物理学是为这个问题提供最明确答案的学科。

霍根:你有没有后悔过你的职业选择?我听说物理学可能要结束了。

霍森费尔德:不后悔。我已经学到——并且仍在学习——很多关于现实的根本性质的知识,我认为这在任何其他职业中都不可能实现。我怀疑物理学会在短期内结束。在某个时候,也许它的某些部分将不再被称为物理学。

至于哈里·克利夫……我对他的演讲的总结是,粒子物理学家可能更难找到工作了。但如果他只是说那样的话,就不会有人邀请他去做 TED 演讲了。

霍根:2002年,我与米奇奥·卡库打赌 1,000 美元,赌“没有人会因为研究超弦理论、膜理论或其他描述自然界所有力的统一理论而获得诺贝尔奖”。谁会赢?

霍森费尔德:到 2020 年?!当然你会赢。但我认为在未来 25 年左右,将会有诺贝尔奖颁发给发现量子引力实验证据的人。

霍根:好的,读者们在这里先听到了。爱德华·威滕最近告诉我,弦理论仍然是我们统一理论的最佳候选者。[请参阅下面的链接。]同意吗?

霍森费尔德:“最佳”是指关于它的论文最多吗?那么我想他是对的。除此之外,如果没有任何可以区分理论的观测证据,我们怎么知道哪个理论是“最佳”的呢?(是的,弦理论还有替代方案,例如渐近安全引力。)

在数据匮乏的领域,如何决定哪个理论最有前途是一个紧迫的问题,这也是我 12 月参加的慕尼黑研讨会的中心问题。非经验性论证如何增强对理论的信心?

在理论发展中使用非经验性论证并不是什么新鲜事,新鲜的是,现在它的相关性大得多,因为测试理论需要这么长时间。

理论家一直在使用非经验性理论评估,当他们决定研究什么甚至参加什么会议时。原则上这是合理的,考虑到所有关于理论的累积知识,例如它在多大程度上被证明与已证实的理论兼容,或者有多少替代解释。但问题是,这种非经验性评估可能会,并且几乎肯定会,受到社会和认知偏差的影响。

正如你最近写道,一个人找到了多少替代方案取决于一个人有多努力地去寻找它们。告诉我,科学中的这种努力计数如何不受工作机会和同侪压力的影响。

如果你想依赖非经验性评估,你必须真正确保科学家的判断尽可能客观。而目前学术界的环境绝对不适合这样做。你无法确定社会学在多大程度上影响判断。而且我认识的任何物理学家都没有努力有意识地解决认知偏差,例如一厢情愿的想法、损失厌恶或审美标准的使用。这并不是他们关注的事情,因为以前从来没有必要这样做。只要你有数据指导,你就会很快得到纠正。

霍根:保罗·斯坦哈特,暴胀理论的创始人之一,现在是一位暴胀和多元宇宙理论的批评者。你是否认同他的担忧?

霍森费尔德:斯坦哈特的论点概括来说是,暴胀并没有解决它原本要解决的问题,因为就我们目前所知,它(势)需要微调才能符合当前的数据。我对微调没有意见。我对此没问题。因此,我不认同斯坦哈特担心的这一方面。这是一个模型,它符合数据,一切都很好。我真的不在乎最初的动机是什么。我认同的担忧是,景观论证最终会被证明是浪费时间。但我对那些想研究多元宇宙物理学的人没有太大的意见。我认为这不太可能,但也许这里面有一些东西可以学习。

霍根:你有没有怀疑过黑洞只存在于我们的想象中?

霍森费尔德:我偶尔会患上唯我论,怀疑整个宇宙只是我的想象。但在我状态好一些的日子里,我认为黑洞是对许多天体物理观测的直接而合理的解释,我认为它们的存在得到了很好的证实。

霍根:史蒂文·温伯格最近告诉我,科学永远无法解释为什么存在存在而不是虚无。

霍森费尔德:我同意他的看法。这不是一个科学问题,或者至少我不明白如何从中提出一个科学问题。除非你当然想把“虚无”重新解释为劳伦斯·克劳斯所做的那样“量子真空”。但我会争辩说,即使是量子真空仍然是某种东西。

霍根:如果物理学无法解决这个问题,这是否意味着我们将永远受困于宗教解释?

霍森费尔德:宗教解释是矛盾修辞法。如果人们不想承认他们没有解释,就会求助于宗教。我们将永远受困于科学家没有答案的问题吗?是的,我认为是这样。

霍根:你相信上帝吗?

霍森费尔德:不信。

霍根:“自由意志函数”是什么?为什么它不能说服你自由意志是真实存在的?

霍森费尔德自由意志函数允许宇宙以这样一种方式演化,即未来既不是由过去决定的,也不是从根本上变得随机。如果你想坚持相信自由意志,那么你需要找到一个与我们当前理论中的规律不同的宇宙演化规律。这种新的演化规律必须部分基于一个既非随机也非预定的过程。这个过程就是自由意志函数提供的。

它不能说服我,因为我构建的例子没有嵌入到当前的自然理论中,我不知道是否有可能做到这一点。这不是一个现实的构造——它仅仅是一个原则证明,以证明这完全是可能的。当然,我在认知上倾向于相信自由意志,那么我能在多大程度上相信我自己的论点呢?

霍根:在这种情况下,你应该相信自己。正如罗杰·彭罗斯和其他人所建议的那样,物理学能帮助解决身心问题吗?

霍森费尔德:是的。虽然,正如我上面所说,在某个时候它可能不再被称为物理学。

霍根:你的科普写作是否损害了你作为物理学家的职业生涯?

霍森费尔德:写作让我保持理智。我不确定这在今天的高能物理学中是否是一种职业优势。

霍根:说得好!你最近在你的博客上说:“像彼得·沃伊特、伊桑·西格尔和我自己这样的科学博主的最大任务已经变成了清理草率的科学新闻报道。”请详细说明。

霍森费尔德:我经常发现自己不得不纠正一些文章,这些文章误导读者了解一些最新的研究。从今天科学新闻报道的许多方式来看,对于一个在该领域没有背景知识的人来说,不可能判断对这些说法应该有多认真。比如,新的研究表明黑洞不存在,或者我们将与平行宇宙取得联系,很快将测试量子引力或弦理论,或者信息丢失悖论已经解决(又一次!)。等等。

人们没有从中学习,他们只是感到困惑,怀疑科学的可靠性,这不好。我最近去拜访我的妈妈,她打开门后说的第一句话是,她读到大型强子对撞机证明我们生活在一个多元宇宙中,问我是否可以告诉她那应该是什么意思。

是的,有好的科学新闻报道。但也有很多媒体似乎只是不加批判地重复新闻稿或科学家告诉他们关于自己研究的内容。在一个主要媒体报道之后,它将出现在其他十几个地方,每个地方都试图制作比其他地方更大的标题。如果我们已经读过二十多次弦理论即将得到证实,为什么我们仍然没有证实弦理论?

你引用的这句话只是我的观察,即澄清研究的实际内容及其含义通常是博主的责任。如果我在我的专业知识之外的领域遇到一个大的标题,我会寻找一个博主来将事情置于上下文中。

霍根:你觉得哲学有用吗?

霍森费尔德:有时有用。我发现哲学对于理解我们在科学中真正做什么很有用,或者至少是思考它的不同方式。我会将自己归类为工具主义者,但并非我所有的同事都是。了解他们的态度很好,因为它有助于我将他们的动机和兴趣置于上下文中。

出于这个原因,我也觉得(上面提到的)慕尼黑研讨会非常有用。你看,非经验性评估是理论家不断在做的事情,但并不是真正有意识地去做,它只是实践的一部分。与哲学家们的讨论对我的思维结构化非常有帮助,也有助于我准确指出非经验性评估的哪些方面是合法的,哪些方面是值得怀疑的。

霍根:你的乌托邦是什么?

霍森费尔德:我们最终使用科学方法来重组政治和经济体系。我们现在拥有的代议制民主制完全过时,无法应对我们必须解决的复杂问题。我们需要新的系统,以更好地整合专业知识和广泛分布的信息,并更好地汇总意见。(我在这里详细写了这个问题。)想到我的孩子们将不得不经历一个经济衰退阶段,因为我们太愚蠢、太迟钝而无法团结起来,这让我非常痛苦。

延伸阅读:

另请参阅我对物理学家史蒂文·温伯格乔治·埃利斯卡洛·罗韦利爱德华·威滕加勒特·利西保罗·斯坦哈特李·斯莫林的问答。

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