Skip to content
Home » Deeltjesfysica – een korte geschiedenis van tijdverspilling? | brieven

Deeltjesfysica – een korte geschiedenis van tijdverspilling? | brieven

    Sabine Hossenfelder (Niemand in de natuurkunde durft het te zeggen, maar de race om nieuwe deeltjes uit te vinden is zinloos, 26 september) heeft het punt van een groot deel van de deeltjesfysica gemist, en inderdaad fundamenteel onderzoek als geheel. Hoewel we allemaal een revolutie teweeg willen brengen in onze respectieve velden door een nieuw deeltje te ontdekken of anderszins, is in werkelijkheid het uitwissen van het onmogelijke – de deeltjes die niet bestaan ​​- een even belangrijke, zij het nauwgezette, functie van de wetenschap. De natuur heeft een oneindig vermogen om te verrassen, en onze wetenschappelijke voorouders hebben lang geleden geleerd om niets als vanzelfsprekend te beschouwen. Elke bewezen onmogelijkheid brengt ons dichter bij een dieper begrip van het echte universum; het is net zo belangrijk om te weten dat sneller dan het licht reizen onmogelijk is als om te begrijpen dat licht bijvoorbeeld uit fotonen bestaat.

    Het zou natuurlijk enorm vervelend zijn om elke laatste bizarre mogelijkheid uit te sluiten (bijvoorbeeld de octopussen van Hossenfelder op Mars), en daarom hebben we een reeks principes nodig om ons te leiden waar we moeten kijken. Er is algemene onenigheid over wat het beste werkt, maar veel van de hypothetische deeltjes die in het artikel worden genoemd, zijn ontworpen met nuttige functies in het achterhoofd, waarbij gekoesterde principes van het standaardmodel worden doorbroken of er nieuwe functies aan worden toegevoegd. Wat we testen zijn de principes zelf, niet de deeltjes; terwijl sommigen van hen misschien echt bestaan, zijn anderen gewoon stromannen om ons te helpen nuttige tests te formuleren.
    Dr Phil Bull
    Lezer in kosmologie, Jodrell Bank Centre for Astrophysics

    Sabine Hossenfelder stelt dat deeltjesfysici veel te gretig zijn om te speculeren over nieuwe deeltjes, wat suggereert dat dit wordt gedaan om redenen van loopbaanontwikkeling, in plaats van een oprecht verlangen om ons begrip van het universum te vergroten. In feite ontwikkelen en stellen we nieuwe theorieën en nieuwe deeltjes voor omdat er echte puzzels en open vragen zijn die onze beste huidige theorie, het standaardmodel, niet kan beantwoorden. Zo hoort wetenschap te werken.

    Het neutron werd in 1920 voorgesteld en tien jaar later ontdekt. Evenzo werden positronen, pionen, neutrino’s, quarks enzovoort door natuurkundigen verondersteld lang voordat ze in een experiment werden waargenomen. Meest recentelijk werd het Higgs-deeltje ontdekt in 2012, een halve eeuw eerder voorgesteld. Ik vraag me af hoeveel van deze ontdekkingen nooit zouden zijn gedaan als natuurkundigen Hossenfelders advies hadden opgevolgd over hun benadering van wetenschap.

    Hossenfelder’s bewering dat het standaardmodel “prima werkt zoals het is” is gewoon niet waar. Het standaardmodel voorspelt dat neutrino’s massaloos zouden moeten zijn (dat zijn ze niet), dat het elektrische dipoolmoment van het neutron groot zou moeten zijn (het is ondetecteerbaar klein), en dat er gelijke hoeveelheden materie en antimaterie in ons universum zouden moeten zijn (die zijn er niet) . Verder bestaat de meeste materie in ons heelal uit donkere materie, wat niet beschreven wordt door het standaardmodel. Dit zijn niet de kenmerken van een theorie die “prima werkt zoals hij is”.

    Natuurlijk zullen de meeste deeltjes waar mijn collega’s en ik over speculeren niet echt blijken te zijn, en dat is prima. Ook zou niemand verwachten dat elke verdachte in een strafzaak uiteindelijk schuldig wordt bevonden. Het punt van deze onderzoeken is niet altijd gelijk te hebben. In plaats daarvan moeten we de mogelijkheden rationeel overwegen, de gevolgen ervan onderzoeken, beslissen welke experimenten we willen bouwen en uitvoeren, en uiteindelijk zoveel mogelijk leren over ons universum.
    Dan Hooper
    Hoogleraar astronomie en astrofysica, Universiteit van Chicago

    Deeltjesfysica is veel meer dan alleen het bedenken en zoeken naar nieuwe deeltjes, of ‘bump hunting’ zoals wij dat noemen. De Large Hadron Collider (LHC) werd gebouwd met twee hoofddoelen: het vinden van het Higgs-deeltje, voorspeld door het standaardmodel van de deeltjesfysica, en het zoeken naar nieuwe fenomenen die nodig zijn om enkele van de fascinerende details van ons universum te verklaren waarvoor we momenteel geen verklaring, zoals donkere materie.

    Er is geen mooi model om ons te leiden waar we empirisch bewijs moeten zoeken, alleen veel theorieën, sommige voorspellen nieuwe deeltjes. We tasten in het duister, op zoek naar bewijs om ons in een nieuwe richting te sturen. Een deel hiervan is bump hunting en, zoals Sabine Hossenfelder terecht opmerkte, deze methode heeft geen nieuwe ontdekkingen opgeleverd en zal dit ook minder snel doen nu veel van de mogelijkheden zijn uitgesloten. Maar de onbekenden zijn er nog steeds en het universum is opnieuw subtiel en mysterieus gebleken. Wat we bij de Cern LHC nu doen, is steeds nauwkeuriger metingen doen met de gegevens die we hebben, op zoek naar kleine afwijkingen van het standaardmodel om ons te begeleiden naar waar we naar nieuwe fenomenen moeten zoeken.

    Er zijn veel analogieën in de geschiedenis van de wetenschap voor dit proces – Albert Einstein die Isaac Newton zo’n 250 jaar na de Principia aanpast, en meer recentelijk de Cern LEP-machine, een voorloper van de LHC, die anomalieën vond die ons leidden waar we moesten zoeken naar de Higgs boson. Dat er geen laaghangend fruit is, betekent niet dat er geen fruit te vinden is.
    Roger Russack
    Hoogleraar natuurkunde, Universiteit van Minnesota

    Als professioneel astronoom deel ik het standpunt van Sabine Hossenfelder over natuurkunde volledig. Helaas is de situatie niet anders in de hedendaagse astrofysica, die vol staat met zinloze artikelen over de eigenschappen van donkere materie en donkere energie, waarop talloze briljante carrières zijn gebouwd.

    Net als in het geval van natuurkundigen, zouden privé veel astrofysici het bestaan ​​van deze entiteiten in twijfel trekken, ook al zegt niemand het openlijk (laat staan ​​dat het in een paper wordt geschreven). De situatie is op zijn zachtst gezegd belachelijk.

    Elke stem die in strijd is met de reguliere astrofysica, wordt in feite uitgeschakeld door het scheidsrechtersysteem, dat ervoor zorgt dat alleen orthodoxe resultaten in technische tijdschriften verschijnen. De James Webb-ruimtetelescoop zal hoogstwaarschijnlijk voldoende bewijs leveren om de status-quo te veranderen, met belangrijke gevolgen voor de fundamentele fysica.
    Dr Riccardo Scarpa
    Brena Baja, La Palma, Spanje

    Sabine Hossenfelder geeft een waardevol inzicht in hoe de mechanische toepassing van wiskunde falsifieerbaar kan zijn, kan voldoen aan peer review en kan voldoen aan financieringsvereisten. Maar haar centrale punt, dat theorieën die falsifieerbaar maar niet-testbaar zijn, weinig zin hebben, heeft bredere lessen.

    Denktanks en instituten hebben veel sociale en economische theorie voortgebracht en, net als bij deeltjesfysica, is er geen gebrek aan goed onderzochte, collegiaal getoetste en goed gefinancierde ideeën om het beleid van de overheid, het bedrijfsleven en ons privéleven te informeren. Net als donkere materie en donkere energie, kunnen ongelijkheid, armoede en gebrek aan kansen vanuit elke hoek worden gemeten, geanalyseerd en getheoretiseerd. Maar verbetert deze intellectuele output de zaken in verhouding tot de geleverde inspanning? Velen denken van niet.

    Meer inzicht en minder ideologie uit het hoofd is de roep. Economen en sociale theoretici, opgelet.
    lezen O’Leary
    St Albans, Hertfordshire

    Heb je een mening over iets dat je vandaag in de Guardian hebt gelezen? alsjeblieft e-mail ons uw brief en deze zal in aanmerking komen voor publicatie.