物理学会过于投机吗？

想象力和创造力是科学的核心。但是看看科普媒体的头条新闻，你无法摆脱一些物理学家已经超前的感觉。多元宇宙、暗物质、弦论、第五力，还有那颗被认为是外星技术的小行星。这些想法成为头条新闻，但要么再也没有听说过——就像数百个从未被探测到的假设粒子，以及最初不可能的弦理论测试——或者后来证明是错误的——所有关于第五力的报告消失了，那颗小行星可能是一大块氮。物理学家的推测是否太过分了？多少推测是健康的问题不同于科学与伪科学之间的界线在哪里。那是因为物理学家通常将他们的推测证明为正在进行的工作，因此他们不必达到我们对成熟科学理论所期望的标准。然后就不是指出弦理论对于所有实际目的都无法测试那么容易，因为它的支持者会争辩说，也许有一天他们会弄清楚如何测试它。对于构成暗物质或第五力的假设粒子，也可以提出同样的论点。也许有一天他们会找到一种方法来测试它们。因此，我们面临的问题类似于哲学家 Imre Lakatos 提出的问题：哪些研究项目取得了进展，哪些已经退化？当投机促进进步时，它有利于科学，但当投机导致对自然的描述没有洞察力时，它会消耗时间和资源，并阻碍进步。哪个研究项目在哪一边必须根据具体情况进行评估。暗物质是一个研究项目的例子，该项目曾经是渐进式的，但现在已经退化了。在最初的形式中，暗物质是一种简单的参数化，适合大量观察——一个好的科学假设的典型例子。然而，正如大卫梅里特在他最近的书“蒙德的哲学方法”中所阐明的那样，暗物质在最近的观察中遇到了麻烦，该领域的物理学家已经开始适应数据，而不是做出成功的预测。此外，物理学家提出的大量特定的暗物质粒子模型对于解释任何现有的观察都是不必要的。这些模型产生了出版物，但它们没有进一步发展。这并不令人惊讶，因为通过对其引力拉力的相当不具体的观察来猜测一个特定粒子的工作机会非常小。早期宇宙或第五力的理论也遇到了类似的问题。它们不解释任何现有的观察结果。相反，它们使现有的——非常有效的——理论变得更加复杂，而没有解决任何问题。弦理论是一个不同的例子。那是因为弦理论应该消除物理学基础中的一个不一致之处：重力的缺失量子化。如果成功，这本身就是进步，即使它不会产生可测试的预测。但是弦理论家几乎已经放弃了他们最初的目标，并且从来没有令人满意地表明理论从一开始就解决了问题。今天被称为“弦理论”的大部分内容与统一所有力的最初想法无关。相反，弦理论家在试图描述凝聚态系统时应用了他们理论的某些限制。现在，在我看来，弦理论家大大夸大了这种方法的成功。但该研究计划正在取得进展，并致力于实证预测。多元宇宙研究关注的是假设存在原则上不可观察的实体。这不科学，不应该在物理学中占有一席之地。问题的根源似乎是许多物理学家都是柏拉图主义者——他们相信他们的数学是真实的，而不仅仅是对现实的描述。但柏拉图主义是一种哲学，不应被误认为是科学。 Avi Loeb 声称星际物体“Oumuamua 是外星技术”又如何呢？勒布通过指向思考多元宇宙和额外维度的科学家来证明他的推测是正确的。他似乎认为他的论点是相似的。但勒布的论点并不是退化科学。这只是糟糕的科学。他从不完整的数据中得出结论。不难猜测，许多物理学家会反对我的评估。那很好——我在这里的意图并不是要争辩这个特定的评估是正确的，而是必须定期进行这种评估，并且物理学家和哲学家之间必须合作。是的，想象力和创造力是科学的核心。它们也是科幻小说的核心。我们不应该将科学与虚构混为一谈。