Afbeelding: Chris Ringeval/Wikimedia Commons
Kosmologen zijn in de business van het uitzoeken hoe en waarom we hier zijn. Maar als je belt hun werk onwetenschappelijk, bent u zeker van een zenuw.
Een recent verhaal in Scientific American in geslaagd om irk een hele hoop van deze denkers, zo veel dat 33 van hen (en vier van hen hebben de nobelprijzen) ondertekend een brief als antwoord. Ondertekenaars waren van Stephen Hawking, Leonard Susskind, Lisa Randall, en anderen die ons hebben geschreven boeken en lezingen om de wereld over hoe we hier gekomen. In het middelpunt van de controverse is een populaire theorie dat ons universum opgeblazen als een ballon vlak na de Big Bang. Een groep wetenschappers wezen zei deze theorie was niet de wetenschap—dat is als het roepen van kunstenaar “geen kunst”, of een chef ‘ s “niet eten”.
Natuurkundigen Anna Ijjas en Paul J. Steinhardt van de universiteit van Princeton, en Abraham Loeb van Harvard, schreef het eerste verhaal, getiteld “Pop Goes the Universe” en gepubliceerd in Scientific American dit afgelopen februari. Ze daagde de inflatie, een verzameling van wetenschappelijke modellen voor het eerst voorgesteld door Alan Guth rond 1980, met als uitgangspunt dat onmiddellijk na de Big Bang, het heelal exponentieel uitgebreid, zoals het opblazen van een ballon voordat vestigen in degene die we vandaag de dag in leven. De auteurs stellen dat astronomische waarnemingen hebben beperkte inflatie op een manier die maakt dat de resterende modellen ter ondersteuning van het onwaarschijnlijke. In plaats daarvan, de auteurs van’ het verhaal versterkt een concurrerende theorie dat het universum “teruggestuurd” tot waar het nu is na een instorting. (U kunt meer te weten komen over de verschillende theorieën voor de vorming van ons universum, en deze voortgaande discussie hier).
Wat Was Ons Universum, net Als Vóór de Big Bang?Wat Was Ons Universum, net Als Vóór de Big Bang?Wat Was Ons Universum, net Als Vóór de Big Bang?
Theoretische natuurkundigen en kosmologen gaan met de grootste vragen , zoals “Waarom zijn we hier?”…Lees meer Lees meer
Steinhardt heeft geschreven artikelen zoals deze voor Scientific American voordat. Maar ook op een bepaalde lijn in de meest recente artikel met de conclusie van mensen uit: “…Inflatoire kosmologie, zoals we momenteel te begrijpen, kan niet worden geëvalueerd met behulp van de wetenschappelijke methode.” In andere woorden, Steinhardt betoogt, is de dominante theorie voor de vorming van ons universum is niet toetsbaar en dus niet de echte wetenschap.
Inflatie aanvrager en MIT professor Guth schreef deze reactie met natuurkundige David Kaiser (MIT), Andrei Linde (Stanford), en Yasunori Nomura (UC Berkeley), dan verzamelde bekende ondertekenaars van over de fysieke wereld. De vier waren het niet eens met veel van de uitspraken in de Scientific American artikel, maar “We waren vooral in het sterk oneens met de uitspraken die ze maakte over de testability van de inflatie die we dachten dat het volledig zonder motivering,” Guth vertelde Gizmodo. “We dachten dat het was tijd dat iemand beantwoord die bezwaren.”
Het antwoord, tevens gepubliceerd in Scientific American, somt de natuurkundigen’ klachten. Inflatie is niet zomaar een theorie, maar veel modellen, en er is niemand die denkt dat al deze modellen juist zijn, het zegt. Sommige modellen zijn uitgesloten, anderen nog niet. Sommigen van hen hebben de juiste voorspellingen, zoals de gemiddelde massadichtheid van het universum, bijvoorbeeld. De modellen hebben gekregen nauwkeuriger in de tijd met de hulp van wiskundige theorieën en observatie. Maar de brief belangrijkste punt is dat terwijl de inflatoire modellen zijn uitgegroeid tot de belangrijkste manier om het heelal te verklaren, ze zijn nog steeds toetsbare wetenschap, en kan worden weerlegd indien de rechter het bewijs opgedoken.
“We beoordelen theorieën door wat voorspellingen die ze maken dat we kunnen testen, en niet die zij maken die niet kunnen worden getest.”
Toen ik belde een aantal van de ondertekenaars, ze voelde het conflict over het eerste artikel, de reactie brief, of beide. Renata Kallosh, een Stanford theoretisch natuurkundige, vertelde Gizmodo in een e-mail dat ze besprak een aantal van Steinhardt papieren, en ze bevatte fouten. MIT theoretisch natuurkundige en nobelprijswinnaar Frank Wilczek vertelde Gizmodo dat het eerste artikel was “zeer bevooroordeeld,” een selectieve interpretatie van de inflatie, die grenst aan laster. “Het is schandalig”, zei hij. Maar toch, hij zei: “hij was ongemakkelijk bij het idee te brengen een aantal grote hamer van kritiek naar beneden,” en hij dacht dat het een nieuwe brief was waarschijnlijk wat overkill.
Dat komt omdat de ondertekenaars van het antwoord—zelfs Guth—stemt ermee in dat de inflatie niet een gevestigde waarheid nog niet. “Het model van de inflatie is zeer onbevredigend,” Lisa Randall, Harvard University natuurkundige, vertelde Gizmodo. “Het is heel moeilijk om precies aan te geven wat wordt bedoeld met de inflatie, en dat is wat de bron van onenigheid.” Sean Carroll, theoretisch fysicus bij Caltech, wees me op zijn blog, waar hij vatte zijn (en mijn) adviezen:
We beoordelen theorieën door wat voorspellingen die ze maken dat we kunnen testen, en niet die zij maken die niet kunnen worden getest. Het is absoluut waar dat er belangrijke vragen onbeantwoord naar de inflatoire paradigma. Maar het juiste antwoord in die situatie is om te werken aan het proberen om ze te beantwoorden, of om te werken aan iets anders (dat is een perfect respectabele optie). Het is niet om te beweren dat de vragen zijn in principe niet, en daarom het veld is verwijderd van het gebied van de wetenschap.
De inflatie heeft een aantal voorspellingen die hebben inmiddels bewezen, de brief wijst erop, door de experimenten als de Cosmic Background Explorer (COBE) en meest recent de Planck-missie. Die zijn onder meer de voorspellingen van de vorm van het heelal (flatscreen) en een aantal eigenschappen van de kosmische microgolf achtergrond, de verste reizen, licht in het universum van slechts een paar honderd duizend jaar na de Oerknal.
Ik reikte naar Clara Moskowitz, het eerste verhaal redacteur bij Scientific American over hoe ze zich voelde (full disclosure, ik stage gelopen bij SciAm en Moskowitz was een van mijn redacteuren). “Dit stuk past precies in het stuurhuis van wat Scientific American graag publiceren en wil doen: het hosten van een gezonde wetenschappelijke debat,” antwoordde ze. Ze was opgewonden om te zien dat veel wetenschappers praten over dit, en is geïnteresseerd in het hosten van alle kanten van het verhaal. Ze juichte het antwoord van de auteurs een bijdrage te leveren artikelen.
En toen ik uit het verhaal van de eerste auteurs te horen van hun gedachten over de brief, ze wees me naar hun reactie en een pagina met veelgestelde Vragen, waar zij schreef: “Wij dringen er bij alle onze collega’ s om zich te concentreren op het oplossen van de problemen van de inflatie en het houden van een open geest over andere, nog onbekende theorieën die in het voorkomen van deze problemen helemaal.”
Die laat ons in principe op dezelfde plek waar we begonnen, met een onvolmaakte paradigma dat pogingen tot het beschrijven van ons universum, en wetenschappers die willen verkennen van andere opties. Moskowitz hoop discussies als deze zal verplaatsen het gebied van de natuurkunde naar voren, en Guth hoopt dat de brief heeft aangetoond dat de gemeenschap stemt ermee in inflatoire modellen zijn echte wetenschap. Hij denkt dat de buzz over dit alles zal sterven snel naar beneden.
“Ik denk dat we verder kunnen met ons onderzoek,” zei hij.