Fysikkens enorme suksess har fått mange til å hevde at hun er dronningen av alle vitenskaper. I følge dette synet kunne alt som foregår i verden, i det minste i prinsippet, forklares med den ultimate versjonen av fysikk. Men i sannhet hersker fysikk bare over små, lett modellerte underseksjoner av virkeligheten. Hvis vi ser på hvordan vitenskapen faktisk fungerer når vi håndterer komplekse problemer i det virkelige liv, vil vi se at fysikk bare spiller en liten rolle, sammen med en broket samling av andre natur- og samfunnsvitenskaper, ingeniørfag og andre disipliner som jobber sammen. Verden er vakkert flekkete, og krever en flekkete vitenskap for å forklare det, argumenterer Nancy Cartwright.
Fysikk, sier de, er dronningen av vitenskapene. Men ikke som dronning Victoria, som bare kontrollerte omtrent en fjerdedel av verdens landareal. Snarere er det ment å være like omfattende som den bibelske teksten representerer keiser Augustus domene:
Og det gikk ut fra keiser Augustus en befaling om at hele verden skulle skattlegges.
Dette bildet krever selvfølgelig en fysikk langt fra det vi noen gang har hatt eller kan se for oss i overskuelig fremtid. En som er internt konsistent og sammenhengende og hvis suksess med å behandle verden ikke er avhengig av å velge blant eller sette sammen modeller og teorier fra forskjellige underdisipliner i fysikk, men en hvis modeller flyter transparent og deduktivt fra denne ene, enhetlige, konsistente teorien .
FORSLAG TIL LESING
Det er ikke noe slikt som en vitenskapelig teori
Av StevenFrench
Skal fysikken ha total herredømme, må hun ikke bare hjelpe til med kjemisk binding, signaloverføring i nevroner, bensinstrømmen i en forgasser og lignende. Hun må i prinsippet være i stand til å fullstendig overta disiplinene som vanligvis studerer disse tingene, for å forklare og forutsi økningen i tenåringsgraviditeter, det nåværende inflasjonsnivået, den protestantiske reformasjonen og skjebnen til migranter som krysser kanalen. Pluss, hun må være i stand til å få meg av kroken for å rope på datteren min: jeg adlød tross alt bare fysikkens lover.
___
Fysikk som dronning er en stor orden, og verden hun ville styre er helt ulik den vi opplever. Hvorfor da tro at denne fysikken er mulig, selv om vi bare mener “i prinsippet mulig”?
___
Ideen om fysikk som dronningen av alt som skjer har kraftige implikasjoner om hvordan verden vi lever i må være. Det må være en verden som utelukkende består av fysikkens grunnleggende enheter – fundamentale partikler, buet rom-tid og lignende – enheter som bare har de matematiske egenskapene som fysikkligninger beskriver, funksjoner som ofte ikke har noen egne navn bortsett fra navn på de matematiske objektene som skal representere dem, som “kvantetilstandsvektoren” og den “metriske tensoren” til generell relativitet. Verden har å være slik siden dette er den typen funksjoner som fysikk kan styre.
Men dette er en merkelig verden, ingenting lik den vi lever og beveger oss i. Det er en verden blottet for all farge, tekstur og følelser, all den uendelige variasjonen og rikdommen i verden vi ser når vi åpner øynene og det vi må forhandle oss gjennom for å leve våre daglige liv.
Fysikk som dronning er en stor orden, og verden hun ville styre er helt ulik den vi opplever. Hvorfor da tro at denne fysikken er mulig, selv om vi bare mener “i prinsippet mulig”? Like rart for meg, hvorfor skal vi omfavne det som tiltalende? Jeg vet at dette bildet av den ultimate vitenskapen som enhetlig, harmonisert, konsistent, enkel, matematisk, elegant oppleves vakkert, overbevisende, til og med gripende av mange. For meg er det motbydelig. Den benekter den ultimate nytten av alle våre andre hardtarbeidende kunnskapskilder, og den forvandler selve fysikken til en gigantisk salgsautomat: du setter inn den opprinnelige tilstanden til universet ditt og på bunnen dukker opp alt som noen gang skjer. Dette bagatelliserer dyktigheten, den detaljerte presise kunnskapen, dømmekraften og det finmaskede hardt arbeid som kreves, både fra fysikk og fra mylderet av andre disipliner det samarbeider med, for å skape de storslåtte fenomenene som gjør oss så imponert over selve fysikken, som laseren, superlederne og svært kontrollerte eksperimenter som Gravity Probe B, som satte fire totalt homogene gyroskop ut i verdensrommet for å teste den generelle relativitetsteorien.
___
I stedet for å anta at fysikk må være dronningen av alt vi undersøker, anbefaler jeg at vi konstruerer vårt bilde av hvordan en ultimat vitenskap kan være på grunnlag av hvordan dagens vitenskap er når den er mest vellykket
___
Vi kan selvfølgelig lage “små verdener” – som de som er inne i kabinettet til et vanlig batteri eller de fantastisk kontrollerte eksperimentene som vi bruker til å teste fysikkteoriene våre og skape stabile, repeterbare fenomener. Dette er verdener der det som kan skje er så begrenset at de eneste faktorene som kan påvirke resultatene vi ser etter er de vi vet hvordan vi skal representere i fysikkteoriene våre, og vi vet hvordan vi skal beregne hva som skjer når alle disse faktorene virker sammen. Vi kan til og med oppdage små verdener som forekommer naturlig, som planetsystemet. Men det er liten vei til å fastslå at den store vide verdenen vi lever i i virkeligheten er en liten verden der de eneste årsakene som påvirker det som skjer, er de som fysikken kan representere. Og det går ikke an å fastslå at alle utfallene som oppstår, fra den koherente strålingen som sendes ut fra en helium-neon-laser til min tåpelige roping på datteren min, i virkeligheten kan omformes som mengder representert i fysikkligninger.
FORESLÅTT VISNING
Uforklarlige hendelser
Med George Ellis, Nancy Cartwright, Tara Shears, Michael Duff
I stedet for å anta at fysikk må være dronningen av alt vi kartlegger, anbefaler jeg at vi konstruerer vårt bilde av hvordan en ultimat vitenskap kan være på grunnlag av hvordan dagens vitenskap er når den er mest vellykket, fra å sette mennesker på månen til å tenke ut. og å gjennomføre en plan for fullstendig evakuering av Royal Marsden Hospital (som tok bare 28 minutter da en gigantisk brann ble kalt inn, 2. januar 2008). Fysikk fungerer ikke som dronning i disse tilfellene. Snarere gjør hun sitt som en del av en broket samling av vitenskapelige – og dette betyr naturvitenskapelige, biomedisinske og samfunnsvitenskapelige – og ingeniørdisipliner sammen med praktisk kunnskap, alt sammen. Dette er måten vitenskapen fungerer i praksis når den fungerer så overraskende bra og det er lite som tyder på at praksis vil være annerledes i fremtiden. Dette, oppfordrer jeg til, bør være vår modell for hvordan vitenskap på sitt aller beste vil se ut.
___
Dette er en verden der irritabilitet, raushet og sosial ekskludering kan påvirke det som skjer akkurat som gravitasjon og elektromagnetisk frastøtning kan.
___
Hvis det er slik vitenskap på sitt beste kan være, hva slags verden etterlater det oss? Det ser ut som vi sitter igjen med en verden akkurat som den vi faktisk lever i: en verden som innenfor sine grenser inneholder utallige små verdener hvor presis orden og stabilitet oppnås, men en verden som i seg selv er stor, bred og strålende differensiert, hvor mye som skjer utenfor de små verdener innenfor det, skjer tilfeldig — et resultat av samspillet mellom årsaker studert på tvers av vitenskapelige disipliner, fra grunnleggende partikkelfysikk til nevrovitenskap til sosialpsykologi. Dette er en verden der irritabilitet, raushet og sosial ekskludering kan påvirke det som skjer akkurat som gravitasjon og elektromagnetisk frastøtning kan.
Men kan andre typer årsaker virkelig spille en rolle, gitt at vi vet at gravitasjon, elektromagnetisk frastøtning og metriske tensorer allerede er i arbeid i vår verden? Ja. Å anta det motsatte er å gå glipp av hvordan disse fysikkårsakene utspiller seg i den virkelige verden som gjør fysikk så imponerende. Enten er disse settingene små verdener som utelukker alle andre typer årsaker, innstillinger som ikke ligner mesteparten av den større verdenen de er innebygd i, eller så er de de der andre årsaker også virkelig får lov til å utøve sin innflytelse. Selv i disse store verdenssakene kan vi imidlertid noen ganger lykkes med presis prediksjon og kontroll. Men vi gjør ikke dette ved å trekke fra fysikkens lover. Snarere gjør vi det ved hjelp av kunstferdig modellering: vi kombinerer store spekter av ulike typer kunnskap, fra sak til sak, for å konstruere kompliserte modeller og design som kan forutsi hva som skjer i virkelige, store omgivelser, som lanseringen og flygningen av Artemis 1 .
Når dronningen er detronisert, er verden vi ender opp med en plysj, levende verden, den som Gerard Manley Hopkins så beundret:
Ære være Gud for flekkete ting—
For himmel med parfarge som en brindled ku;
For rosen-føflekker alt i stipple på ørret som svømmer;
FORSLAG TIL LESING
Hvorfor vitenskap ikke er objektiv
Av StephenJohn
Dette er en verden der vi ubeskjedent kan beundre den flekkete skjønnheten rundt oss uten å føle at vi lurer oss selv om hva som virkelig er ekte. Det er også en verden der jeg må ta ansvar for å rope til datteren min, en der, som teologen Peter Fishes bemerker, vi virkelig kan “gjøre rettferdighet til tegnene på handlefrihet som er vevd inn i vår opplevelse av verden rundt oss” .