JegTenk deg at du går på en zoologikonferanse. Den første foredragsholderen snakker om hennes 3D-modell av en 12-beint lilla edderkopp som lever i Arktis. Det er ingen bevis for at det eksisterer, innrømmer hun, men det er en testbar hypotese, og hun argumenterer for at et oppdrag bør sendes ut for å lete etter edderkopper i Arktis.
Den andre høyttaleren har en modell for en flygende meitemark, men den flyr kun i huler. Det er ingen bevis for det heller, men han ber om å søke i verdens huler. Den tredje har en modell for blekkspruter på Mars. Det er testbart, understreker han.
Kudos til zoologer, jeg har aldri hørt om en slik konferanse. Men nesten hver partikkelfysikkkonferanse har økter akkurat som dette, bortsett fra at de gjør det med mer matematikk. Det har blitt vanlig blant fysikere å finne opp nye partikler som det ikke er bevis for, publisere artikler om dem, skrive flere artikler om disse partiklenes egenskaper og kreve at hypotesen testes eksperimentelt. Mange av disse testene er faktisk gjort, og flere blir tatt i bruk mens vi snakker. Det er å kaste bort tid og penger.
Siden 1980-tallet har fysikere oppfunnet en hel partikkeldyrehage, hvis innbyggere bærer navn som preoner, sfermioner, dyoner, magnetiske monopoler, simps, wimps, wimpzillas, axions, flaxions, erebons, akseleroner, overflødighetshorn, gigantiske magnoner, maximons, maximons , fips, branons, skyrmioner, kameleoner, cuscutons, planckons og sterile nøytrinoer, for bare å nevne noen. Vi hadde til og med en (heldigvis kortvarig) kjepphest med “upartikler”.
Alle eksperimenter som leter etter disse partiklene har kommet tilbake tomhendt, spesielt de som har lett etter partikler som utgjør mørk materie, en type materie som visstnok fyller universet og gjør seg merkbar ved sin gravitasjonskraft. Vi vet imidlertid ikke at mørk materie faktisk er laget av partikler; og selv om det er det, for å forklare astrofysiske observasjoner trenger man ikke å vite detaljer om partiklenes oppførsel. De Stor Hadron Collider (LHC) har heller ikke sett noen av disse partiklene, selv om mange teoretiske fysikere før lanseringen var sikre på at den ville se minst noen få.
Snakk med partikkelfysikere privat, og mange av dem vil innrømme at de faktisk ikke tror at disse partiklene eksisterer. De rettferdiggjør arbeidet sitt med å hevde at det er god praksis, eller at en av dem av og til kommer på en idé som er nyttig for noe annet. En hær av maskinskrivende aper kan også noen ganger produsere en nyttig setning. Men er dette en god strategi?
Eksperimentelle partikkelfysikere kjenner til problemet, og prøver å ta avstand fra det kollegene deres innen teoriutvikling gjør. Samtidig tjener de på det, fordi alle de hypotetiske partiklene brukes i tilskuddsforslag for å rettferdiggjøre eksperimenter. Og derfor holder eksperimentalistene også kjeft. Dette etterlater folk som meg, som har forlatt feltet – jeg jobber nå i astrofysikk – som de eneste som er i stand til og villige til å kritisere situasjonen.
Det er mange faktorer som har bidratt til denne triste nedgangen av partikkelfysikk. Delvis er problemet sosialt: de fleste som jobber i feltet (jeg pleide å være en av dem) tror virkelig at det å finne opp partikler er en god prosedyre fordi det er det de har lært, og hva alle kollegene deres gjør.
Men jeg tror den største bidragsyteren til denne trenden er en misforståelse av Karl Poppers filosofi vitenskap, som, for å gjøre en lang historie kort, krever at en god vitenskapelig idé må være falsifiserbar. Partikkelfysikere ser ut til å ha misforstått dette til å bety at enhver falsifiserbar idé også er god vitenskap.
Tidligere var spådommer for nye partikler riktige bare når tilsetning av dem løste et problem med de eksisterende teoriene. For eksempel, den for tiden aksepterte teorien om elementærpartikler – Standard modell – krever ikke nye partikler; det fungerer helt fint slik det er. Higgs-bosonet, derimot, var nødvendig for å løse et problem. Antipartiklene som Paul Dirac spådde var likeledes nødvendige for å løse et problem, og det samme var nøytrinoene som ble spådd av Wolfgang Pauli. De moderne nye partiklene løser ingen problemer.
I noen tilfeller er de nye partiklenes oppgave å gjøre en teori mer estetisk tiltalende, men i mange tilfeller er hensikten å tilpasse statistiske anomalier. Hver gang en anomali blir rapportert, vil partikkelfysikere raskt skrive hundrevis av artikler om hvordan nye partikler angivelig forklarer observasjonen. Denne oppførselen er så vanlig at de til og med har et navn for den: “ambulansejagende”, etter den anekdotiske strategien til advokater om å følge ambulanser i håp om å finne nye klienter.
Ambulansejaging er en god strategi for å videreføre sin karriere innen partikkelfysikk. De fleste av disse papirene består fagfellevurdering og blir publisert fordi de ikke er teknisk feil. Og siden ambulanse-jagere siterer hverandres papirer, kan de hver enkelt samle hundrevis av siteringer raskt. Men det er en dårlig strategi for vitenskapelig fremgang. Etter at anomalien har forsvunnet, vil disse papirene bli irrelevante.
Denne prosedyren med å finne opp partikler og så utelukke dem har pågått så lenge at det er tusenvis av faste professorer med forskningsgrupper som lever av dette. Det har blitt allment akseptert praksis i fysikkmiljøet. Ingen stiller engang spørsmål om det gir mening. I hvert fall ikke offentlig.
Jeg tror det er gjennombrudd som venter på å bli gjort i fysikkens grunnlag; verden trenger teknologiske fremskritt mer enn noen gang før, og nå er det ikke tiden for å tulle rundt å finne opp partikler, og argumentere for at selv en blind kylling noen ganger finner et korn. Som tidligere partikkelfysiker er det trist å se at feltet har blitt en fabrikk for ubrukelige akademiske artikler.
-
Sabine Hossenfelder er fysiker ved Frankfurt Institute for Advanced Studies, Tyskland. Hun er forfatter av Existential Physics: A Scientist’s Guide to Life’s Biggest Questions og skaper av YouTube Channel Science Without the Gobbledygook.