为什么有物理学家和世界学家质疑弦理论是不是科学

弦理论是科学吗？10年来，环绕这一问题，物理学家和国际学家一直在争辩。现在，人们将目光转向哲学以寻求协助。

2015年12月7日至9日，在由慕尼黑数学哲学中心和阿诺德·索末菲理论物理中心安排的一次旨在责备理论物理学远远违背试验科学的特别会议上，一些长时刻对哲学不满的物理学家与哲学家会面了。安排者称，会议的中心议题是科学方法的整体性以及科学在大众中的名誉。

会议是在德国慕尼黑路德维希马克西米利安慕尼黑大学举行的。此次研讨会举行的直接原因是 2014年《天然》上刊登的一篇文章。在这篇文章中，南非开普敦大学的国际学家乔治· 埃利斯和约翰· 霍普金斯大学的天文学家约瑟夫· 西尔克悲叹理论物理中呈现了一个“令人担忧的转向”。

“在将基础理论应用到已观测国际时遇到的困难面前，”他们写道，“一些科学家以为，假如一个理论很美好并且经得住解说，就不需求经过试验进行验证。”

文章评论的第一个问题是可试验性。正如科学哲学家卡尔·波普尔20世纪30年代提出的那样，对一个即将被确定为正确的科学理论，科学家有必要经过试验对该理论进行证伪。埃利斯和西尔克在文章中指出，在某些范畴，一些理论物理学家现已偏离了这个指导性准则，乃至公开辩称理论物理不应该受制于该准则。

两人将弦理论作为比方进行评论。该理论用无穷小的细弦替换基本粒子，来谐和那些描绘引力和量子国际的理论之间的对立。弦过分细小，无法运用现代技能对其进行勘探。可是，一些人争辩论，不管试验能否对其成果进行丈量，弦理论都是一个值得寻求的理论。原因很简单：它好像是解开许多疑问的“良药”。

此外，西尔克和埃利斯还引用了另一个好像已扔掉“波普尔主义”的理论：多重国际理论。多重国际理论以为，大爆炸产生了多个国际，其间大大都与咱们的国际彻底不同。

但在研讨会开幕式的讲话中，加利福尼亚大学圣巴巴拉分校的理论物理学家大卫· 格罗斯对这两种理论进行了区别。他以为，弦在准则上是可被测验的，因而弦理论当然是完美的科学理论。而多重国际的概念就扎手多了，由于从咱们的国际底子调查不到它假定的国际，乃至在理论上也不或许调查到。“仅凭当时无法对其进行细心的检测就确定（弦理论）不是科学真实荒唐备至。”格罗斯说。他因在强核力方面的研讨获得了2004年的诺贝尔物理学奖，并且对弦理论做出了突出贡献。

参会者卡罗尔·罗维里是法国艾克斯- 马赛大学的一位理论物理学家。他以为，现在尽管尚无法对弦理论进行查验，但并不代表它不值得理论物理学家为之支付尽力和时刻。埃利斯和西尔克的锋芒直指路德维希马克西米利安慕尼黑大学的理查德·戴维所写的《弦理论与科学方法》（剑桥大学出版社，2013年）中的观念。戴维在书中写道，弦理论家渐渐的开端遵从贝叶斯计算准则，即在先验信息的基础上猜测某一假定正确的或许性，然后跟着必要信息的不断增多对猜测进行批改。可是，戴维发现，物理学家渐渐的开端倾向于运用纯理论因子，比方经过理论的内部一起性或在没有可代替计划的情况下对猜测进行批改，而严厉的做法应该是根据实践数据对猜测进行批改。

在这次会议上，格罗斯与罗维里产生了剧烈的争持。前者以为，正是由于缺少代替计划才使弦理论正确的或许性更大；后者多年来努力圈量子引力的研讨，决然否定没有可行的代替计划的说法。与此同时，埃利斯回绝供认理论因子能大大的提高理论的可靠性。他说：“我对贝叶斯主义的答复是：新的依据有必要是试验依据。”

其他人环绕贝叶斯计算学对弦理论的效果展开了独立评论。斯德哥尔摩北欧理论物理研讨所的物理学家萨宾·赫森费尔德尔以为，弦理论的遍及或许加深了一种形象，即以为它是物理学的仅有挑选。可是弦理论的遍及也或许得益于社会学要素，她举了一个比方：许多年青学者现已将自己的研讨方向转到弦理论，由于从作业远景来看，在这一范畴搞研讨明显要比在那些不为人知的范畴搞研讨有出路得多。

科学史学家、丹麦奥胡斯大学的赫尔奇·克劳从前史视点表达了自己的观念。他说：“曾经也曾提出过多个‘新科学方法’的主张，可是用其他规范来代替经历查验法的测验总是以失利告终。”他还弥补说：“至少这样的一个问题在某些物理学范畴便是如此，弦理论和多重国际理论仅仅是大都物理学家研讨的一个小范畴罢了。”

这种安慰对罗维里来说远远不够，他坚持以为应该清晰区分已被试验证明的理论和尚在查验中的理论。他说：“当你走在街上，遽然有人拦住你说，‘你不知道国际是由弦构成的，并且存在平行国际吗？’这种感觉十分糟糕。”

会议结束时，物理学家的观念好像并没有达到一起。与西尔克、埃利斯一起安排会议的戴维说，他并不期望人们能从底子上改动自己的态度，而是期望经过触摸不同范畴，能让互相“略微平缓一点”。埃利斯以为，更有用的方式，比方为期两周的暑期校园，或许更有利于达到一致。