Frumusețe și adevăr în știință

Aida Șmalbelgher

Sabine Hossenfelder, Rătăciți printre formule, Humanitas, București, 2020

Rătăciți printre formule este o carte în jurul căreia s-a creat destul de multă vâlvă datorită subiectului atins. Este întocmai reacția la care se aștepta și Sabine Hossenfelder atunci când a decis să o scrie. Tema centrală a volumului o reprezintă modul în care anumite criterii estetice pornite de la ecuații matematice au afectat noua metodologie a teoriilor științifice și așteptările fizicienilor în privința naturii. Pe lângă asta, Hossenfelder ne prezintă și alte aspecte problematice care se petrec acum în comunitatea științifică. Reacțiile iscate după publicarea cărții nu fac decât să ne convingă că autoarea a atins un punct sensibil al cercetătorilor și că aceste probleme sunt destul de reale.

Cartea a fost publicată în 2018, la editura Basic Books, într-un context în care fizicienii erau foarte dezamăgiți de ultimele rezultate de la Large Hadron Collider (LHC). Aceste rezultate nu au confirmat noile legi ale naturii inventate, legi despre care aceștia sunt destul de convinși că nu au cum să nu fie aproape de realitate. Credința teoreticienilor se bazează pe eleganța aparatului matematic fundamental. Autoarea, în schimb, e dezamăgită de reacțiile colegilor ei și de faptul că dezamăgirea lor pornește de la pretenția păstrării unor criterii estetice.

Criteriile estetice care au ajuns să domine în știință sunt naturalitatea, simplitatea și eleganța. Dacă înainte acestea constituiau un bonus al teoriilor, acum au ajuns la stadiul de călăuze. Hossenfelder îi blamează pe teoreticieni, considerând că aceștia s-au îndepărtat tot mai tare de colaborarea cu experimentatori, ajungând să acorde mai multă încredere în matematică, în detrimentul rezultatelor experimentale.

În cartea ei, Hossenfelder alege teoria superstringurilor ca teorie exemplificatoare pentru această situație. Teoria superstringurilor pare foarte promițătoare ca teorie ultimă a universului, deoarece ar ajuta la extinderea modelului standard și ar rezolva problema cuantificării gravitației. Problema e că testele experimentale nu o susțin, iar teoreticienii consideră că într-o astfel de situație, teoria în discuție ar trebui validată în lipsa confirmărilor experimentale. Confirmare bazată doar pe faptul că are la bază un aparent matematic foarte puternic și că e cea mai bună teorie la ora actuală.

Ceea ce i se pare mai revoltător autoarei este tendința teoreticienilor care, doar pentru a-și apăra și susține teoriile favorite, încep să susțină că, pentru a rezolva unele mistere ale universului, ar fi nevoie de o abordare diferită în știință, una în care să fie validate unele teorii în lipsa dovezilor experimentale. Argumentul lor se bazează pe faptul că, în prezent, nu deținem instrumentele necesare pentru a măsura anumite entități postulate, cum ar fi materia neagră sau energia neagră. Există tot felul de teorii ipotetice în privința acestora, însă niciuna nu este confirmată, chiar dacă, din punct de vedere al ecuațiilor matematice, existența acestora este foarte greu de combătut.

Conform autoarei, rătăcirea fizicienilor are mare legătură și cu faptul că procedeul funcționării cercetării științifice s-a schimbat și continuă să se schimbe, ceea ce afectează foarte mult rezultatele științifice. Aceste schimbări s-au produs la nivelul „cantitate vs. calitate”. Astfel, numărul oamenilor de știință e în creștere; apar tot mai multe articole, ceea ce presupune mai multă specializare; sunt tot mai multe colaborări între oamenii de știință; cercetătorii au tot mai puțin timp pentru cercetarea propriu-zisă, din cauză că cea mai mare parte a timpului trebuie investită în aspecte organizatorice; finanțările sunt oferite proiectelor pe termen scurt, și mai puțin celor care ar necesita mai mult timp de investigare; și există tot mai puțină eterogenitate.

Sabine Hossenfelder lucrează, momentan, la Frankfurt Institute for Advanced Studies, fiind specializată în fizica fundamentală, și coordonează un blog foarte popular de fizică, Backreaction. Experiența ei de scriitor pe blog se vede foarte clar în acest volum. Nu are un fir argumentativ de la început până la sfârșit, ci împarte capitolele în subiecte diferite. Păstrează, însă, anumite teme la care revine pe parcursul cărții. Pe lângă asta, și stilul exprimării este destul de informal și modern, caracteristic rețelelor de socializare.

Având în vedere că în acest volum Hossenfelder îi atacă destul de dur pe colegii ei, deși încă nu se află într-o poziție profesională care să îi ofere foarte multă siguranță, foarte mulți îi admiră curajul. Ea însăși a recunoscut că, odată cu publicarea acestei cărți, se va pune într-o poziție nu foarte avantajoasă, dar nu vrea să fie compătimită pentru asta. E un risc asumat în numele unui proiect pe care chiar l-a dorit dus la bun sfârșit.

Spre finalul cărții Hossenfelder punctează faptul că cea mai mare greșeală nu e că ne lăsăm călăuziți de frumusețe în formularea teoriilor, ci că rămânem prinși în criterii tradiționale de frumusețe. Omitem că până acum toate teoriile revoluționare păreau a fi foarte nenaturale și urâte până când am ajuns să ne obișnuim cu ele și să le înțelegem frumusețea. Chiar Maxwell era foarte dezamăgit de teoria sa a termodinamicii pentru că nu era o teoriei conformă teoriilor mecaniciste, care erau foarte populare în secolul XIX. Mai apoi, însă, modelul acestei teorii a fost cel care l-a inspirat pe Einstein în crearea teoriei relativității. De altfel, și mecanica cuantică e un exemplu de teorie greu de digerat pentru fizicieni din cauza caracterului ei probabilistic, dar care începe să prindă o frumusețe aparte. Astfel, ea este convinsă că și următoarele mari descoperiri din fizică vor fi foarte frumoase, însă într-un mod total diferit de standardele actuale.

 Rătăciți printre formule este o carte pentru cei interesați de ceea ce se întâmplă în spatele cortinei în comunitatea științifică. În acest volum, Sabine Hossenfelder s-a axat mai mult pe investigarea surselor problemei puse în discuție, și mai puțin pe oferirea unor soluții. Totuși, punctează direcțiile înspre care ar trebui să ne orientăm pentru a găsi soluțiile optime.

Astfel, conform considerațiilor ei, pentru a se îmbunătăți situația actuală e nevoie atât de măsuri „de jos în sus”, cât și de măsuri „de sus în jos”. Aceste măsuri cad, în mod special, în seama oamenilor de știință, dar și îi implică și pe sociologii științei, filosofii științei, și psihologi.