Student World

 Jestliže vysvětlení dovoluje úspěšně do detailů předvídat, co se stane, když provedeme experiment, který do té doby nebyl nikdy uskutečněn, pak je nanejvýš zřejmé, že takové vysvětlení si zaslouží být nazváno vědeckým.

Vysvětlení, která jsou založena na tradičních či náboženských soustavách věr a nemohou posloužit k předpovědím, si toto zařazení jistě nezaslouží. To platí i o vysvětleních typu „přání otcem myšlenky“ či o ideologii, kde zdrojem důvěry ve vysvětlení je něco jiného než racionální myšlení.

Otázka, zda je možné rozhodnout, co je, a co není věda, a jak k tomuto rozhodnutí dospět, je ústředním tématem filozofie vědy. Nejznámější navrhované kritérium pro toto rozhodnutí je kritérium falzifi kovatelnosti, všeobecně připisované fi lozofu Karlu Popperovi. Podle tohoto kritéria je vysvětlení vědecké tehdy, lze-li z něho vyvodit takové předpovědi, jež mohou být falzifi kovány – to znamená, že se předem nedá vyloučit, že předpověď se nesplní a prokáže se tak její nepravdivost. Toto kritérium může být za jistých okolností záludné, protože není vždy jasné, co lze považovat za falzifi kaci. Pozorování mohou být podbarvena teorií, protože už k stanovení, co experiment ukazuje, je potřebná teorie. Ale zdá se, že tato potíž není v našem kontextu důležitá.

Zatímco specifi cké modely mohou být falzifi kovatelné bezprostředně, otázka, zda můžeme falzifi kovat obecnější teoretické systémy, je komplikovanější. Po léta přicházely zprávy o mnoha předběžných experimentálních výsledcích nesouhlasících s předpověďmi standardního modelu. V každém z těchto případů bylo obecně možné podat rozšíření standardního modelu, které souhlasilo s novými výsledky, ale za cenu značného zvýšení složitosti teorie. Všechny tyto experimentální výsledky nakonec padly, když pečlivější rozbor pokaždé ukázal, že fakticky není třeba standardní model rozšiřovat.

Máme-li nějaký teoretický systém, je často možné najít způsob, jak vyhovět všem druhům různých experimentálních výsledků, bude-li dovoleno užít v rámci tohoto systému libovolně složitých modelů. Problém, zda takový systém je falzifi kovatelný, se pak stává záležitostí estetiky, protože bychom se měli v systému omezit na poměrně prosté a přirozené modely. Jsou-li povoleny mimořádně složité a vyumělkované konstrukce, je často možné dosáhnout souhlasu se skoro libovolným experimentálním výsledkem.

Standardní model je skvělým příkladem falzifikovatelné teorie, protože je to nejprostší možný model svého druhu a může podat nekonečný soubor předpovědí o výsledcích experimentů ve fyzice částic, které mohou být vesměs v principu prověřeny nezpochybnitelným způsobem. Zato superstrunová teorie je dnes nepochybně příkladem teorie, která nemůže být falzifikována, protože nedává žádné předpovědi. Nikdo v rámci systému superstrunové teorie nepřišel s modelem,¨který by souhlasil se všemi známými fakty o fyzice částic.

Všechny takové pokusy zatím vedly k velmi složitým konstrukcím, které nejeví žádnou známku přiblížení k tomu, abychom dostali vhodný teoretický systém vyhovující experimentálním výsledkům. Zároveň je třeba říct, že když nám chybí neporuchová teorie, zůstává celý systém superstrunové teorie natolik málo pochopen, že nikdo nemůže s jistotou vědět, jaké opravdu bezrozporné modely by do něho zapadly.

Na konferenci roku 1988, jejímiž účastníky byli většinou experimentální fyzici, superstrunový teoretik Joseph Polchinski prohlásil: „Jsem si jistý, že experimentátoři by se rádi zeptali: ,Jak bychom mohli teorii strun falzifi kovat? Jak bychom mohli způsobit, aby vypadla a už se nevrátila?‘ Tak tohle udělat nemůžete.

Podle falzifikačního kritéria by se zdálo, že teorie superstrun není věda, ale ve skutečnosti je situace složitější. Záludným bodem je Polchinského „zatím ne“. Velká část teoretické činnosti vědců je spekulativní v tom smyslu, že si kladou otázky typu „Budu-li předpokládat, že X platí, můžu tohoto předpokladu využít k nalezení rozumné teorie?“ Takovým otázkám vědci jistě věnují spoustu času a patrně by si nepřáli, aby se zařadily mezi „nevědecké“. Superstrunová teorie je do značné míry spekulativním počínáním tohoto druhu. Teoretici pracující v této oblasti uvažují o velmi spekulativním předpokladu, že by bylo možné nahradit elementární částice strunami nebo ještě exotičtějšími objekty, a snaží se zjistit, zda lze na tomto předpokladu založit vědeckou teorii schopnou poskytnout falzifikovatelné předpovědi.

Zobecníme-li pojetí „vědeckého“ tak, aby zahrnulo takovéto spekulace, zařadí se superstrunová teorie rozhodně k vědě. Ale chceme opravdu uznat, že každá spekulativní činnost je vědecká?

Tento text je úryvkem z knihy

Woit Peter: Dokonce ani ne špatně – Lesk a bída strunové teorie

Paseka, Praha 2010

O knize na stránkách vydavatele

autor