Nessuno in fisica osa dirlo, ma la corsa per inventare nuove particelle è inutile | Sabine Hossenfelder

ioimmagina di andare a una conferenza di zoologia. Il primo relatore parla del suo modello 3D di un ragno viola a 12 zampe che vive nell’Artico. Non ci sono prove che esista, ammette, ma è un’ipotesi verificabile e sostiene che dovrebbe essere inviata una missione per cercare ragni nell’Artico.

Il secondo oratore ha un modello per un lombrico volante, ma vola solo nelle grotte. Non ci sono prove nemmeno per questo, ma fa una petizione per cercare nelle caverne del mondo. Il terzo ha un modello per i polpi su Marte. È verificabile, sottolinea.

Complimenti agli zoologi, non ho mai sentito parlare di una conferenza del genere. Ma quasi tutte le conferenze di fisica delle particelle hanno sessioni come questa, tranne per il fatto che lo fanno con più matematica. È diventato comune tra i fisici inventare nuove particelle per le quali non ci sono prove, pubblicare articoli su di esse, scrivere più articoli sulle proprietà di queste particelle e richiedere che l’ipotesi sia verificata sperimentalmente. Molti di questi test sono stati effettivamente eseguiti e altri vengono commissionati mentre parliamo. È una perdita di tempo e denaro.

Dagli anni ’80, i fisici hanno inventato un intero zoo di particelle, i cui abitanti portano nomi come preon, sfermion, dyon, monopoli magnetici, simps, wimps, wimpzillas, axions, flaxions, erebons, accelerons, cornucopions, gigante magnons, maximons, macros, wisps , fips, branons, skyrmion, camaleonti, cuscuton, planckon e neutrini sterili, solo per citarne alcuni. Abbiamo anche avuto una moda (fortunatamente di breve durata) di “non particelle”.

Tutti gli esperimenti alla ricerca di quelle particelle sono tornati a mani vuote, in particolare quelli che hanno cercato le particelle che compongono la materia oscura, un tipo di materia che presumibilmente riempie l’universo e si fa notare per la sua attrazione gravitazionale. tuttavia, non sappiamo che la materia oscura sia effettivamente fatta di particelle; e anche se lo fosse, per spiegare le osservazioni astrofisiche non è necessario conoscere i dettagli del comportamento delle particelle. Anche il Large Hadron Collider (LHC) non ha visto nessuna di queste particelle, anche se, prima del suo lancio, molti fisici teorici erano fiduciosi che ne avrebbe viste almeno alcune.

Parlate con i fisici delle particelle in privato e molti di loro ammetteranno di non credere davvero che quelle particelle esistano. Giustificano il loro lavoro affermando che è una buona pratica, o che ogni tanto uno di loro si presenta per sbaglio un’idea utile per qualcos’altro. A volte anche un esercito di scimmie dattilografiche può produrre una frase utile. Ma è una buona strategia?

I fisici delle particelle sperimentali conoscono il problema e cercano di prendere le distanze da ciò che fanno i loro colleghi nello sviluppo della teoria. Allo stesso tempo, ne traggono profitto, perché tutte quelle particelle ipotetiche vengono utilizzate nelle proposte di sovvenzione per giustificare esperimenti. E così anche gli sperimentatori tengono la bocca chiusa. Questo lascia le persone come me, che hanno lasciato il campo – ora lavoro in astrofisica – come le uniche capaci e disposte a criticare la situazione.

Ci sono molti fattori che hanno contribuito a questo triste declino della fisica delle particelle. In parte il problema è sociale: la maggior parte delle persone che lavorano nel campo (io ero uno di loro) Credo sinceramente che inventare le particelle sia una buona procedura perché è ciò che hanno imparato e ciò che stanno facendo tutti i loro colleghi.

Ma credo che il maggiore contributo a questa tendenza sia un malinteso della filosofia della scienza di Karl Popper, che, per farla breve, richiede che una buona idea scientifica debba essere falsificabile. I fisici delle particelle sembrano aver frainteso questo nel senso che qualsiasi idea falsificabile è anche una buona scienza.

In passato, le previsioni per le nuove particelle erano corrette solo quando l’aggiunta di esse risolveva un problema con le teorie esistenti. per esempio, la teoria delle particelle elementari attualmente accettata – il Modello Standard – non richiede nuove particelle; funziona bene così com’è. Il bosone di Higgs, invece, era necessario per risolvere un problema. Anche le antiparticelle predette da Paul Dirac erano necessarie per risolvere un problema, così come i neutrini predetti da Wolfgang Pauli. Le nuove particelle moderne non risolvono alcun problema.

In alcuni casi, il compito delle nuove particelle è rendere una teoria esteticamente più attraente, ma in molti casi il loro scopo è quello di adattare le anomalie statistiche. Ogni volta che viene segnalata un’anomalia, i fisici delle particelle scriveranno rapidamente centinaia di articoli su come le nuove particelle presumibilmente spiegano l’osservazione. Questo comportamento è così comune che hanno persino un nome: “inseguimento di ambulanze”, dalla strategia aneddotica degli avvocati di seguire le ambulanze nella speranza di trovare nuovi clienti.

La caccia alle ambulanze è una buona strategia per promuovere la propria carriera nella fisica delle particelle. La maggior parte di questi documenti supera la revisione tra pari e viene pubblicata perché non sono tecnicamente sbagliati. E poiché i cacciatori di ambulanze si citano a vicenda le carte, possono accumulare rapidamente centinaia di citazioni ciascuno. Ma è una cattiva strategia per il progresso scientifico. Dopo che l’anomalia sarà scomparsa, quei documenti diventeranno irrilevanti.

Questa procedura di inventare particelle e poi escluderle è andata avanti così a lungo che ci sono migliaia di professori di ruolo con gruppi di ricerca che si guadagnano da vivere. È diventata una pratica generalmente accettata nella comunità dei fisici. Nessuno si chiede nemmeno se abbia senso. Almeno non in pubblico.

Credo che ci siano scoperte in attesa di essere fatte nei fondamenti della fisica; il mondo ha bisogno di progressi tecnologici più che mai, e ora non è il momento di oziare a inventare particelle, sostenendo che anche un pollo cieco a volte trova un grano. Come ex fisico delle particelle, mi rattrista vedere che il campo è diventato una fabbrica per inutili documenti accademici.

  • Sabine Hossenfelder è una fisica presso l’Istituto di Studi Avanzati di Francoforte, in Germania. È autrice di Existential Physics: A Scientist’s Guide to Life’s Biggest Questions e creatrice del canale YouTube Science Without the Gobbledygook.

  • Hai un’opinione sulle questioni sollevate in questo articolo? Se desideri inviare una lettera di massimo 300 parole da prendere in considerazione per la pubblicazione, inviaci un’e-mail all’indirizzo guardian.letters@theguardian.com

Lascia un commento

Il tuo indirizzo email non sarà pubblicato. I campi obbligatori sono contrassegnati *