物理学の難しさ

物理学の問題点: 弦理論の台頭、科学の衰退、そして次に何が起こるか

ハードカバー版の表紙
著者	リー・スモーリン
言語	英語
主題	科学
出版社	ホートン・ミフリン・ハーコート
発行日	2006年9月19日
出版地	アメリカ合衆国
メディアタイプ	印刷
ページ	416ページ
番号	978-0-618-55105-7
OCLC	64453453
デューイ十進分類法	530.14 22
LCクラス	QC6 .S6535 2006
先行	量子重力への3つの道 （2001）
に続く	タイム・リボーン （2013）

『物理学の悩み: 弦理論の台頭、科学の没落、そして次に何が来るか』は、理論物理学者 リー・スモーリンが弦理論の問題について。この本は、弦理論と現代の理論物理学におけるその卓越性をおり、弦理論は、我々の生きている間に実現可能になりそうな技術を使って検証できる予測を1つも提示していないという理由で批判しています。スモーリンはまた、量子重力の研究が直面している困難や、4つの基本的な相互作用すべてを説明する理論を考え出そうとする現在の取り組みにも。この本は、科学的プロセスと倫理における論争とアプローチの多様性の役割に広く取り組んでいます。

スモーリン氏は、弦理論には重大な欠陥があるように思われること、弦理論が米国で基礎物理学を不健全なほど独占していること、そして多様なアプローチが必要であることを示唆している。彼はむしろ、量子重力の背景となる独立した理論にもっと注意を払うべきだと主張している。

スモーリンは、この本の中で、弦理論は新たな検証可能な予測を何もしていないと主張している。 ^[1]弦理論には首尾一貫した数学的定式化がなく、数学的に有限であることが証明されていない。^[2]理論物理学界の一部の専門家は、これらの主張に反対している。^{[3] [4]}

スモーリンは、最大^{10,500 個の弦真空解を持つ}弦理論のランドスケープを提案することは、受け入れられている科学を放棄することに等しいと述べています。

観測されていない多くの宇宙のシナリオは、インテリジェントデザイナーのシナリオと同じ論理的役割を果たします。それぞれが検証不可能な仮説を提供し、それが真実であれば、ありそうもないことが非常にありそうに思えます。^[5]

この本は弦理論の長所について多くの論争と討論を巻き起こし、ショーン・キャロル^[6]や弦理論家のジョセフ・ポルチンスキー^[3]、ルボシュ・モトル^[4]などの著名な物理学者から批判された。

ポルチンスキーの書評では、「結局のところ、これらの本（スモーリンらの）は弦理論の精神と論理の多くを捉えていない」と述べられている。

モトルのレビューではさらに、「非合理的な発言と反科学的感情の集中は私の予想を超えていた」と述べており、

弦理論の文脈では、彼は文字通り、弦理論のいくつかの基本的な結果についての擁護できない推測で本のページを埋め尽くしています。これらの記述は数学的な性質のものであるため、実験がまったく行われていなくても、リーが間違っていることは間違いありません。

ショーン・キャロルのレビューでは、彼の意見では「『物理学の悩み』は実際には 2 冊の本であり、議論は絡み合っているものの、最終的には独立している」ため、不満を表明しています。彼は、この本の議論は分裂しているように見えると述べています。

「[一方の議論は]大きくて抽象的で、本の読者のほとんどに無視される可能性が高い。もう一方の議論は狭くて具体的で、科学者の間や一般の報道機関、インターネット上で行われている幅広く白熱した議論の一部である。」

さらに、

学術文化と思索的なアイデアを育む必要性についての抽象的な議論は、私の意見では重要であり、おおむね正しいが、重力を量子化するための最良の方法についての具体的な議論は誇張され、裏付けが不十分である。

キャロル氏は、特定の論争に過度の注意を払うと、より一般的な抽象的な議論に不利になる可能性があると懸念している。

サビーネ・ホッセンフェルダーは、1年後に書いた「物理学の悩み：その後」と題する書評で、この本が科学界に与えた二極化の影響について言及している。彼女は著者の見解を世代間の対比として考察しつつ、著者の見解に対する権利を支持している。^[7]ホッセンフェルダーは、スモーリンの本は物理学と哲学がかつて持っていた関係を回復しようとするものだと考えており、次のように引用している。

哲学は長い間、自然科学の一部でした。私たちが住む世界に対する理解が飛躍的に進歩した何世紀にもわたる長い年月の間です。時代が変わることは間違いありませんが、さらなる検討をせずに放置すれば、すべての変化が先験的に良いものであるとは限りません。ここでは、変化によって、私たちの理論の根拠を問う自然科学と、歴史的および社会学的文脈への組み込みとの間にギャップが生じました。多くの新しい特別に設計された学際的な分野が確立されたにもかかわらず、現在の理論の基盤を調査することは、基本的にカリキュラムや教科書から消去されました。< ^[8]

2006年に、KITPのUCSB物理学者と科学ジャーナリストのジョージ・ジョンソンの間で、スモーリン（物理学の悩み）とピーター・ウォイト（間違っていない）の著書によって引き起こされた論争について議論が行われた。^[9] この会議は、スモーリンとウォイトの著書によって引き起こされた弦理論の論争に関してメディアが人々に与えた印象を反映して、「弦戦争」と題された。議事録のビデオはUCSBのウェブサイトで閲覧できる。^[10]

• ループ量子重力
• ピーター・ウォイト

注記

さらに読む

• グリーン、ブライアン、1999年。エレガントな宇宙。ヴィンテージペーパーバック。弦理論への非技術的な入門。
• グリーン、ブライアン、2004年。宇宙の構造。ペンギンブックス。空間、時間、宇宙論、そして弦理論。非技術的
• ペンローズ、ロジャー、2004年。「現実への道」アルフレッド・A・ノップフ。技術書。
• ランドール、リサ、2005年。Warped Passages。
• スモーリン、リー、2001年。「量子重力への3つの道」
• ウォイト、ピーター、2006 年。『Not Even Wrong: The Failure of String Theory & the Continuing Challenge to Unify the Laws of Physics』 。ジョナサン ケープ (英国) および Basic Books (米国)。弦理論と理論素粒子物理学の停滞を批判する「もう一つの本」。

• 物理学の悩み、出版社Houghton Mifflinが管理するウェブページ。
• ジョセフ・ポルチンスキー(2007)「All Strung Out?」 The Trouble with PhysicsおよびNot Even Wrongのレビュー、American Scientist 95(1):1。
  • スモーリン氏のコメントとポルチンスキー氏の返答。
• 本書で説明されている基本的な概念のマインドマップ。
• リー・スモーリン、ブライアン・グリーン（2006年8月18日）。物理学者が弦理論のメリットを議論（トークショー討論）。ナショナル・パブリック・ラジオ、「トーク・オブ・ザ・ネイション」 。 2018年4月19日閲覧。