Nieobecność nowego wpisu na moim blogu, złamała niepisaną zasadę,mnie obowiązującą- publikowania dokładnie co tydzień nowego tekstu.Stało się to dlatego,że byłem zajęty rozmyślaniem nad treścią przeczytanego artykułu [1]zatytułowanego: "Refleksje na temat aktualnego stanu fizyki wysokich energii" autorstwa M.Shifmana(fizyka rosyjskiego pracującego w USA),
Stan fizyki wysokich energii jest określany przez fizyków teoretyków z zakresu tej dziedziny bardzo prosto : potrzebujemy coraz potężniejszych akceleratorów,by dotrzeć do nowych ,nieznanych dotychczas cząstek materii i nowych bardziej fundamentalnych praw przyrody np. zasady super-symetrii,zespolenia mechaniki kwantowej z ogólną teorią względności (kwantowa teoria grawitacji), lub absolutnej unifikacji wszystkich oddziaływań fizycznych.
Takie określenie stanu fizyki o akronimie HEP(w języku angielskim), jest jednak równoznaczne z wykładniczym wzrostem nakładów finansowych (grupa CERN-LHC szacuje koszt budowy nowego akceleratora grubo ponad 100 miliardów euro) , oraz takim samym wzrostem rozmiarów maszyny do zderzeń cząstek,aż do wielkości obejmujących połowę powierzchni Ziemi !
Peter Woit ,fizyk matematyczny(jak mawia profesor Arkadiusz) zauważył przenikliwie na swoim blogu[2], że im większa maszyna i droższy eksperyment, tym mniejsze prawdopodobieństwo odkrycia czegokolwiek nowego :
"With fewer experiments, serendipitous discoveries become increasingly unlikely. And lacking those discoveries, the technological progress that would be needed to keep experiments economically viable never materializes. It’s a vicious cycle: Costly experiments result in lack of progress. Lack of progress increases the costs of further experiment. This cycle must eventually lead into a dead end when experiments become simply too expensive to remain affordable."
Wracam jednak do Michaila Shifman , który w swoim ogromnym artykule [1],błyskotliwie przedstawia bezproduktywność LHC-CERN,lecz mnie zainteresował najbardziej skutek bezproduktywności badawczej maszyny -giganta LHC , nazwany przez autora "upadkiem idei naturalności".
Idei naturalności teorii fizycznej, Sabine Hossenfelder poświęciła kilkanaście stron swej niezwykłej książki ( [3],str.157-170).Shifman stwierdza miedzy innymi,że :
“Low energy-supersymmetry is ruled out, and gone with it is the concept of naturalness, a basic principle which theorists cherished and followed for decades.”
Według zasady naturalności-przedmiot kultu fizyków HEP - Wielki Zderzacz Hadronów (LHC) powinien odkryć cały świat nowych cząstek ,a odkrył jedynie bozon Higgsa,któremu przypisano funkcję wielce dziwaczną,by podnieść rangę maszyny LHC i znaczenie eksperymentów na niej.
Shifman nie ukrywa swego krytycyzmu wobec kolegów specjalistów HEP,którzy wbrew faktom, nadal kierują się zasadą naturalności i głoszą potrzebę jeszcze potężniejszych akceleratorów, przy pomocy których odkryte zostaną nowe światy,bowiem brak takich światów byłby: nienaturalny.
Fizyka wysokich energii (High Energy Physics -HEP) dotarła więc do kresu swych możliwości poznawczych, a źródłem tego faktu nie jest jakiś defekt lub bezsilność rozumu poznającego, lecz granica/limes obecna w rzeczywistości danej w doświadczeniu ziemskim.Wielu dyskutantów na salonie 24 wyśmiewa "granice" w przyrodzie , a żelaznym argumentem jest stwierdzenie:"kiedyś mówiono że człowiek nigdy nie będzie latał " ,stwierdzenie nic niewarte logicznie( latają maszyny).
Są i tacy ,którzy wierzą, iż każdy obiekt przyrody składa się z mniejszych elementów i ów podział " w głąb ",nie ma kresu/granicy.Multiplikacji fizyki "ziemskiej" do dowolnych miejsc w kosmosie i w dowolny moment czasu, jest właśnie konsekwencją metodologiczną wiary w zasadę naturalności. To naturalne , że obok naszego wszechświata, istnieją inne wszechświaty,że każda gwiazda może mieć układ planetarny,to naturalne że planet typu Ziemia może być we wszechświecie miliardy,że istnieje ciemna materia,bo istnieje zwykła materia,itd,itd.S.Weinberg w rozmowie z Sabiną H. (tutaj [3],str.160) hiper-krótko określił naturalność teorii fizycznej:
"Przez naturalność rozumiem brak zupełnie niespodziewanych równości lub olbrzymich stosunków liczbowych ".
Michaił Shifman (Михаил Аркадьевич Шифман) ma podstawy do krytyki zasady naturalności, jako fundamentu teorii fizycznych ( obok prostoty i piękna), gdyż on jeden -obok niewielu- jest współtwórca HEP,,a dokładnie jej części o nazwie: Kwantowa Chromodynamika-QCD.
Urodzony w Łotwie (Ryga,1949),dzieciństwo spędził na Ukrainie,a w 1966 r.rozpoczął studia fizyki w Moskwie, jako nastolatek genialnie uzdolniony z matematyki.W 1976,u boku Joffego,oraz Sacharowa i Vainshteina w Instytucie Fizyki Teoretycznej i Eksperymentalnej uzyskał doktorat (równoważny habilitacji w UE),a w 1989r.opuścił Rosję i od 1990 roku jest profesorem w Minnesocie.
Shifman,to twórca podstawowych badań w zakresie chromodynamiki kwantowej , teorii silnych oddziaływań oraz zrozumienia super-symetrycznej dynamiki,szczególnie super-symetrycznych teorii Yanga-Millsa. Wprowadził funkcję beta NSVZ, kondensat gluino, opracował teorię ciężkich kwarków, oraz nieperturbacyjną równoważność planarną między super-symetrię Yang-Millsa i orientowalnymi teoriami niesymetrycznymi .
Shifman był wielokrotnie wyróżniony i nagrodzony :nagroda Alexander-von-Humboldt w 1993 r., nagroda Sakurai w 1999 r., otrzymał także Medal Diraca w 2016 r. W 2018 r. M. Shifman został wybrany do National Academy of Sciences w USA.
Shifman jest autorem wielu prac z fizyki teoretycznej,a z nich najwybitniejszą jest dwutomowa monografia [4],oraz KwantowaTeoria Pola II,Większość dzieł Shifmana ukazała się poza USA i Europą,gdyż jest samotnikiem,nie ma go na "globalnym rynku" i wykazuje rezerwę wobec towarzyskich związków środowiskowych.Jest kronikarzem losów fizyków radzieckich pochodzenia semickiego w czasach reżimu stalinowskiego.To autor przejmującej ksiązki [6]na temat stalinowskiego obłędu antysemickiego( tekst dostępny w wersji elektronicznej)..
Literatura
[1] M.Shifman,Musings on the Current Status of HEP, arXiv:2001.00101v1 [physics.hist-ph]
[2] P.Woit,Not even wrong,Why the foundations of physics have not progressed for 40 years, January 13 2020
[3]S.Hossenfelder,Zagubione w matematyce,Copernicus Center Press, Kraków,2019
[4]M.Shifman Lectures on Particle Physics and Field Theory (2 volumes). Singapore: World Scientific,ITEP,1999
[5]M. Shifman, Quantum Field Theory II. Singapore: World Scientific,2019
[6]M. Shifman, Physics in a Mad World. Singapore, World Scientific,2015
