Her er noen innen baseball om fysikkforskning. Høyenergiteori var et felt med enorme prestasjoner gjennom det 20. århundre, og suksessen ble drevet frem av en rekke fysikkgenier som vant støtte og finansiering for en syv-tiårs rekke av partikkelkolliderere. Disse kolliderene knuste stoffet sammen og oppdaget partikkel etter partikkel som strømmet ut av eksplosjonene. Geniene bygde standardmodellen for å forklare partiklene. Large Hadron Collider (LHC), som ligger i Sveits, var hjørnesteinen i deres tid, og fant den siste nødvendige partikkelen – Higgs-bosonen – for å fullføre modellen.
I dag er nesten alle disse geniene borte og deres etterfølgere er fastlåst i ulike former for matematisk supersymmetri. Du har hørt om noen av ideene: strengteori, M-teori, D-braner og så videre. Det hele er gøy å lese om. Men problemet er at det ikke gjør det forklare hva som helst. Høyenergiteori har blitt svært akademisk og matematisk. Einstein postulerte firedimensjonal romtid fordi han trengte fire dimensjoner for å gi mening om verden slik vi ser den. Strengteori krever 11 dimensjoner – eller kanskje 10, eller 12 eller 26. Kanskje noen er chttps://news.google.com/https://news.google.com/https://news.google.com/https://news.google.com/urledd. Hvorfor? Fordi fine ting skjer i abstrakt matematikk, tilsynelatende.
Abonner for kontraintuitive, overraskende og virkningsfulle historier levert til innboksen din hver torsdag
Supersymmetri er ikke en stram og effektiv teori, sveiset sammen for å forklare observasjoner. Det er et kronglete rot av matematiske modeller som potensielt kan forklare hva som helst, eller ingenting i det hele tatt. Sabine Hossenfelder, en teoretisk fysiker som har jobbet i feltet, gir en utmerket oversikt over situasjonen. Hun trekker ikke slag. En gigantisk partikkelkolliderer kan ikke virkelig teste supersymmetri, som kan utvikle seg til å passe nesten hva som helst.
Dette bringer oss til LHC, og dens hypotetiske etterfølger, kall det LHC++. LHC fant Higgs. Det har imidlertid ikke hatt noe å si om supersymmetri eller strengteori. Sabine påpeker at ingen LHC-resultater noensinne kunne utelukke supersymmetri. Hva verre er, LHC++ kunne heller ikke utelukke det. Det eneste håpet for en enorm ny kolliderer ville være å skje på en ny og uventet partikkel.
Det er ikke en forferdelig idé, i et vakuum. Vitenskapen utvikler seg av og til når forskere snubler over noen helt nye og uventede fenomener. Ethan Siegel gjør saken for å bygge LHC++ av denne grunn. Han mener at argumenter mot det er useriøse, eller fremsatt i ond tro. Han tar imidlertid feil på denne. Økonomisk og vitenskapelig sans taler for en annen tilnærming.
En betydelig kraftigere LHC++ vil koste titalls milliarder dollar. Det er fullt mulig at prisen kan svulme til 100 milliarder dollar. Å bruke så mye penger på en maskin for å ta bilder i mørket er en feil. Når du ikke har mye å gå på, og begrensede ressurser, er det bedre å sikte på problemer som du vet er der ute. De ting vil føre deg til nye oppdagelser. Den revolusjonerende suksessen til det 20. århundres fysikk ble sparket i gang på akkurat denne måten.
Mange ledende forskere på slutten av 1800-tallet spekulerte i at fysikk var det nesten ferdig. Det gjensto bare noen få mysterier. To av disse kjente mysteriene var naturen til svartkroppsstråling og lysets konstante hastighet. Begge fenomenene ble studert og målt, men kunne ikke forklares. Einstein og andre fokuserte på å finne løsninger på disse utestående problemene. Svarene leder direkte til utviklingen av kvantemekanikk og relativitet: to av hjørnesteinsteoriene i moderne fysikk.
Det er mange kjente problemer i fysikk akkurat nå. 100 milliarder dollar kan finansiere (bokstavelig talt) 100 000 mindre fysikkeksperimenter. Det er kanskje ikke nok fysikklaboratorier på jorden til å utføre så mange eksperimenter! Ethan påpeker at vi flytter grenser som trilliondeler av en grads temperatur i nye eksperimenter. Det er en stor streben: Det kan gjøres av en håndfull forskere, ved å bruke bare en liten brøkdel av finansieringen som frigjøres ved å ikke bygge LHC++. Noen av de 100 000 eksperimentene kunne se etter mulig fysikk utover standardmodellen på smarte måter som ikke krever årlig BNP for en liten nasjon.
Motsatt kan disse 100 milliarder dollar settes sammen og brukes på ett gigantisk prosjekt for å løse et kjent problem i den virkelige verden. Kanskje vi burde sende pengene og tilhørende teknisk talent for å løse fusjonsenergi. ITER, verdens mest lovende fusjonsmaskin, er et kolossalt (og overbudsjett) eksperiment. Og fortsatt kan 100 milliarder dollar finansiere et sted mellom én og fem flere ITER-er. Eller det kan drive hundrevis av alternative tiltak for å skape praktisk fusjonsenergi.
Pengene og hjernekraften som ville gå inn i en større LHC kan brukes mye bedre til å jage ett, noen få eller mange kjente vitenskapelige og praktiske problemer i verden. Underveis vil helt sikkert ny og ukjent fysikk dukke opp, som den alltid gjør når du angriper tidligere uløselige problemer. Det eneste gode argumentet for LHC++ kan være ansettelse for smarte mennesker. Og for strengteoretikere. Det stemmer bare ikke.