آیا نظریه ریسمان دارای روش علمی است؟

برخی مدل های جدید در فیزیک و به ویژه کیهانشناسی ، مناقشات جدی در مورد روش علمی آنها پدید آورده ، تا حدی که برخی دانشمندان مطرح و تراز اول نیز این مدل ها را نوعی بازی های بی اهمیت می دانند که از روش علمی برخوردار نیستند.
این مناقشات امروزه بیشتر بر سر مدل هایی مثل نظریه ریسمان و جهان های موازی شکل گرفته است و در سال های اخیر با انتشار مقالاتی از جرج الیس کیهانشناس دانشگاه کیپ تاون و جوزف سیلک ستاره شناس دانشگاه جان هاپکینز آغاز شد. این دو در سال ۲۰۱۴ در مقاله ای به نقد این مدل ها پرداختند و از تحولات نگران کننده در فیزیک نظری ابراز تأسف کردند.آنها در مقاله ای که در نیچر منتشر شد نوشتند برخی دانشمندان معتقدند: در استفاده از نظریه های اساسی درباره کیهان اگر با مشکل مواجه شدند، یک نظریه ظریف نیازی به آزمایش ندارد. [۱] (پیش تر یکی از مقالات الیس در نقد جهان های موازی ترجمه و در سایت منتشر شد )
این در حالیست که چنین چیزی هیچگاه در روش علمی پذیرفته شده نبوده و خطر انحراف علوم تجربی را از روش معتبر و محکم پیشین دارد. حال نظریه ریسمان که امروزه بسیاری از دانشمندان را درگیر خود کرده ، از این قاعده مستثنی نیست و همانطور که گفته شد در سالهای اخیر صدای بسیاری از دانشمندان را در آورده است.
یک سال پس از مقاله سیلک و الیس و چند تن دیگر نشستی چند روزه در سال ۲۰۱۵ در دانشگاه لودویگ ماکسیمیلیان آلمان برگزار شد و فیزیکدانان و برخی فلاسفه علم در آن شرکت داشتند تا به موضوع روش علمی این نظریات بپردازند. پس از این نشست گزارش آن توسط دیوید کستلوچی در نیچر منتشر شد.[۲]
نخستین بحث در آنجا قابلیت آزمون پذیری بود. برای اینکه یک نظریه علمی معتبر تلقی شود، دانشمندان نیاز دارند آزمایشی وجود داشته باشد که در اصل بتواند نظریه را ابطال کند. (همانطور که کارل پوپر در دهه ۱۹۳۰ عنوان کرد)
در سخنرانی ابتدایی این نشست دیوید گراس فیزیکدان نظری در دانشگاه کالیفرنیا ، سانتاباربارا بین این دو نظریه (یعنی ریسمان و چندجهانی ) تمایز قائل شد. او نظریه ریسمان را قابل آزمایش و بدین ترتیب کاملاً علم دانست، زیرا ریسمان ها بطور بالقوه قابل آزمون هستند.
گراس البته مفاهیمی مانند جهان های موازی را مشکل ساز دانست چرا که کیهان های دیگری در این مدل مطرح می شوند که قابلیت آزمایش و مشاهده را ندارند. اما گراس در ادامه ادعا کرد “این استدلال که نظریه ریسمان علمی نیست ، چون در حال حاضر آزمون پذیر نیست پوچ است و این نظریه کمک های شایانی کرده است.
کارلو روولی فیزیکدان نظری دانشگاه مارسی فرانسه نیز در سخنان خود با این بخش موافق بود که فقط به این دلیل که نظریه ریسمان اکنون قابل آزمایش نیست ، دلیل بر بی ارزشی آن نیست.اما منظور اصلی مقاله سیلک و الیس را مشاهداتی دانست که ریچارد دیوید (فیلسوف) در کتاب خود “نظریه ریسمان و روش علمی” مطرح کرده بود.
دیوید نوشته است نظریه پردازان ریسمان از اصول آمار بیزی پیروی کرده اند . اما این فیزیکدانان با استفاده از مفاهیم نظری مثل سازگاری درونی یک نظریه، یا عدم وجود گزینه های بدیل معتبر ، به جای تطبیق با واقعیت ، از به روز رسانی تخمین ها استفاده کرده اند.
گراس در سخنرانی خود تصریح کرده بود که فقدان گزینه های دیگر برای نظریه ریسمان ، باعث صحت این نظریه می شود. اما روولی که سالهاست بر روی گزینه دیگری به نام « گرانش کوانتومی حلقه» کار کرده است با این فرض مخالفت کرد. او معتقد است گزینه های جایگزینی وجود دارند. ک روولی همچنین بر “تمایز قاطع بین نظریه های علمی که توسط آزمایشات حمایت می شوند و آنهایی که چنین پشتوانه ای ندارند ، تاکید کرد. او گفت: خیلی بد است وقتی مردم شما را در خیابان متوقف می کنند و می گویند آیا می دانستی جهان از ریسمان ها درست شده و جهان های موازی وجود دارد؟”
البته منتقدانی مثل الیس این عقیده را رد می کنند که عوامل نظری می توانند شرایط را بهبود ببخشند. او و بسیاری دیگر می گونید :شواهد جدید باید شواهد تجربی باشند.
برخی دیگر مواردی راجع به استفاده از آمار بیزی برای تقویت نظریه ریسمان مطرح کردند. سابین هاسنفیلدر فیزیکدان نظری موسسه نوردیک استکهلم گفت :
“محبوبیت این نظریه ممکن است به این تصور کمک کند که این تنها یک بازی شهرت است…نظریه ریسمان ممکن است به دلایل جامعه شناختی برجسته تر شده باشد…محققان جوان ممکن است به آن متوسل شوند زیرا چشم انداز شغلی بهتری از نمونه هایی کمتر شناخته شده دارد.”
هلگه کراگ مورخ علم از دانمارک نیز در این نشست از نقطه نظری تاریخی موضوع را بررسی کرد و گفت : پیش از این پیشنهادهایی مبنی بر نیاز به روش های جدید علمی ارائه شده است، اما تلاش برای جایگزین کردن آزمایش تجربی با معیارهای دیگر همیشه ناکام بوده است.

نکته دیگر اینکه بحث بر سر متافیزیکی شدن علم و بخصوص فیزیک ، محدود به این نشست یا مقالات نمی شود. بحث جدی و چالش برانگیزی است . بسیاری معتقدند در روش علمی نیازمند تجدید نظر نیستیم ، بلکه این نظریه ها هستند که باید کنار گذاشته شوند . به عبارت ساده تر شیپور را از سر گشاد نمی نوازند. برای اینکه عده ای از دانشمندان نتوانسته اند مدلسازی قابل قبولی که بر شواهد تجربی و روش علمی متکی باشد ارائه دهند ، نباید کل بنیان علوم را تغییر دهیم. نظریه ریسمان ، جهان های موازی ،یا نسخه های مشابه در مباحث زمان ،ابعاد یا امثال اینها که در میان عوام هم جذابیت پیدا کرده است ، رهیافتی قابل اتکا نبوده است ، چرا که شواهد تجربی و روشمندی بی علمی بر خواسته های دانشمندان اولویت دارد . نکته آخر اینکه مباحث ذکر شده در این مطلب ، تنها مثال هایی مهم از نمونه های بیشتری بوده است . مثلاً علاوه بر این ، لی اسمولین کیهانشناس در کتابی به همین موضوع پرداخته بود [۳]، و بسیاری دیگر که نیازی به ذکر تک تک آنها نیست.

#arian_x
آرین رسولی

https://www.nature.com/uidfinder/10.1038/516321a

https://www.nature.com/news/feuding-physicists-turn-to-philosophy-for-help-1.19076

The Trouble with Physics/lee smolin

https://www.scientificamerican.com/article/is-string-theory-science/