数学与计算

突破奖因奖励“失败的想法”而受到批评

字号+ 作者:admin 来源:小丑鱼-分享科普知识 2019-11-22 13:58

超重力的三个拥护者-一种试图统一自然界所有力量的理论- 被授予了价值300万美元的特殊突破奖。日内瓦附近的CERN粒子物理实验室的理论家Sergio Ferrara,麻省理工学院和斯坦福大学的Daniel Freedman,石溪大学的Peter van Nieuwenhuizen共享了他们在1970年代所做的,将广义相对论和超对称。然而,有些人表示,如此

  “超重力”的三个拥护者-一种试图统一自然界所有力量的理论- 被授予了价值300万美元的特殊突破奖。日内瓦附近的CERN粒子物理实验室的理论家Sergio Ferrara,麻省理工学院和斯坦福大学的Daniel Freedman,石溪大学的Peter van Nieuwenhuizen共享了他们在1970年代所做的,将广义相对论和超对称。然而,有些人表示,如此高调的物理学奖不应用于未经实验检验的投机理论。

突破奖因奖励“失败的想法”而受到批评

  到1970年代初,物理学家已经通过现在著名的粒子物理学标准模型统一了电磁力,弱力和强力,但是引力却难以捉摸。与此同时,量子场论者发现,出现在他们的计算统一引力无穷大往往会消失,如果每一个粒子都发生在与自旋是不同的半数倍的合作伙伴陪同^ h /2π,其中^ h是普朗克的常数。然后,他们提出了费米子和玻色子之间普遍存在的“超对称性”,反之亦然,但这是否可以应用于重力仍然是一个问题。

  那时是费拉拉,弗里德曼和范·尼文维森(van Nieuwenhuizen)处理这个问题的。这三人写下了自旋2粒子-引力子的理论,其中自旋3/2场是其超对称伴侣。当他们通过计算机进行计算时,他们表明他们确实构建了一个一致的场论,该论论在时空的每个点上将广义相对论与超对称性相结合。

  三人上15 1976年6月发表了他们的论文(物理评论d 13 3214),并在两个月后面包车纽文豪生和弗里德曼发表了后续文件为他们的新理论(物理评论d 14 912)。这个想法兴起,其他理论家陷入了超重力状态。现在,超重力被认为是弦理论的低能量极限,它使理论物理学在迈向超弦的道路上得到了推动,这已成为统一物理学的主流方法。

  社区需要承认失败并思考出了什么问题,而不是给猪涂口红

  萨宾·霍森菲尔德(Sabine Hossenfelder)

  超重力的发现是在描述时空动力学中包括量子变量的开始。” 普林斯顿大学高级研究所的爱德华·维滕(Edward Witten)指出,他是该奖的29人选拔委员会的主席。“令人震惊的是,爱因斯坦的方程式接受了我们称为超重力的概括。”

  超重力基于对称原理-玻色子和费米子场之间的对称性。只有在时空弯曲的情况下(即存在重力的情况下),才能实现这种对称性。例如,在CERN 的大型强子对撞机(LHC)中发现超对称性时,许多模型也暗示超重力。但是,尽管大型强子对撞机在过去的几年中收集了大量数据,但是并没有超对称的迹象。

  “失败的想法”

  缺乏用于超重力的实验证据,甚至没有超对称性的证据,导致一些人批评该委员会为该奖授予了可能永远不会基于现实的理论。“我认为这是一个不好的发展,” 法兰克福高等研究院的萨宾·霍森菲尔德(Sabine Hossenfelder)告诉《物理世界》。“这里的信息显然是,在基本物理学中不再需要与观察者接触。”她说,该奖项传达了这样一个信息,即物理学的基础“不是真正的科学,但在最好的情况下,是数学和哲学的混合[以及在最坏的情况下只是幻想”。她还说,这告诉研究人员,他们应该“争取普及”才能被认为是成功的。她补充说:“有了(奖项),高可见性就带来了信息,而责任也随之而来。”

  霍森菲尔德(Hossenfelder)承认超重力已经产生了影响,并且已经引起了数学上的见识,但是她说,它应该被称为数学奖。她说:“问题是,我们没有理由认为一种假设很流行,并且激发了这一假设,也很可能是对自然的正确描述。”她补充说,超重力是“空洞研究泡沫的一个例子”。诺言”。她说:“社区需要承认失败并思考出了什么问题,而不是给猪涂口红。”

  超重力这一想法产生了如此多的后果,这一事实表明了其思想上的分量

  童大卫

  这些观点得到了哥伦比亚大学理论物理学家Peter Woit的支持,他以前对Breakthrough奖项持批评态度。“正是我担心由于这类奖项的可能的损害已经发生和正在继续,”他告诉物理世界。“由于其规模之大,该奖项受到了广泛关注,对失败的理论构想产生了许多误导性的正面宣传。”

  伍伊特说,由于过去40年来一直主导该学科的思想的失败,基础物理学正面临“艰难时期”。他说:“为这些失败的想法提供巨额现金奖励会传达错误的信息,并使前进变得更加困难。” 伍伊特补充说,当前奖项的一个问题是引文明确提出了超对称性。他说:“这完全忽略了LHC有关超对称性的强烈负面结果。” “为刚刚被实验弄虚作假的理论构想授予巨大的奖励,这似乎无人可做。”

  认识想法

  van Nieuwenhuizen 在石溪大学网站上的问答中承认,该奖项是纯粹出于理论研究而授予的。“证据在那里;这个理论存在,数学上一切都清楚,”他说。“但尚不清楚这是否是自然理论。只有发现超对称粒子,我们的理论才会成为物理现实。”

  获奖者也捍卫了他们的决定。“我相信这是在承认我们推进我们对宇宙的理解不同的方式很重要,” 戴维·斯皮尔热尔从普林斯顿大学,谁坐在评选委员会突破奖,告诉物理世界。“我们想认识到设计了仔细而聪明的实验以对新型物理学施加重要的新局限的实验家,以及认识到其思想为物理学的结构开辟了新的可能思考方式的理论家。”

  Spergel说,关于超重力的研究“改变了可能的理论范围,对人们研究宇宙的方式产生了深远的影响”,并补充说,理论的最终正确性将“可能影响我们理解物理现实的道路” 。的确,Spergel说,他对即使在理论上没有期望的情况下突破技术极限的科学家,以及对探索目前超出我们实验范围极限的能量的理论家都有“最深的敬意”,并补充说,他将鼓励那些希望看到突破性奖金的人去提名其他人。

  剑桥大学的理论物理学家戴维•唐(David Tong)说,该奖项“是当之无愧的”。他告诉《物理学世界》:“ 1970年代超重力的发展是数学上的推力,对理论物理学的发展产生了重大影响。”。“有一项公认的理论工作奖已被实验证实-诺贝尔奖。Tong补充说,在过去的三十年中,我们在更好地理解量子场论和广义相对论方面所取得的许多进展都是超引力的。在它的心脏。他说:“一个想法-超重力-产生了如此多的后果,这一事实表明了它的知识力量。”

  突破

  突破奖于2012年由以色列-俄罗斯风险投资家尤里·米尔纳(Yuri Milner)创立,他曾研究理论物理学。该奖项的资助者现在包括Google联合创始人谢尔盖·布林(Sergey Brin)和Facebook的马克·扎克伯格(Mark Zuckerberg)。该奖项每年颁发给基础物理学,生命科学和数学专业,并在任何时候颁发特别奖项。之前获得基本物理学特别突破奖的获奖者包括约瑟琳·贝尔-伯内尔(Jocelyn Bell-Burnell)于2018年发现脉冲星,以及2016年获得1015位科学家和工程师,他们为当年早些时候的引力波探测做出了贡献。

  该奖项曾因设立全男性male选委员会而受到争议,当时该委员会由26名成员组成。但是,这种情况改变了,去年,出版《物理学世界》的物理研究所前所长贝尔-伯内尔(Bell-Burnell)获得了特殊突破奖,因此进入了委员会。

  新的获奖者将在11月3日在NASA的1号机库中获得2020年突破奖颁奖典礼,届时还将表彰年度基本物理学奖的获奖者。

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