¿La física está cerca de su fin? 1. La mayoría de las nuevas teorías no ofrecen formas de pruebas experimentales. 2. Las teorías se vuelven más complicadas con los años, pero la capacidad del cerebro humano es limitada.

A finales del siglo XIX, la física estaba cerca del final. Todo lo relacionado con el movimiento se resumió maravillosamente en forma de mecánica moderna, donde todas las ecuaciones de movimiento podían derivarse del principio simple y elegante de la menor acción. La termodinámica finalmente se entendió y, gracias a la física estadística, se explicó en términos del comportamiento mecánico de las partículas constituyentes. Todos los fenómenos electromagnéticos recibieron una explicación en forma de un conjunto de ecuaciones de campo elegantes, que como una ventaja adicional, también explicaron el comportamiento de la luz y la óptica. En resumen, aparte de algunos cabos sueltos menores e insignificantes, el gran proyecto llamado física estaba completo: académicos respetados aconsejaron a jóvenes estudiantes talentosos que dirigieran sus intereses a otros lugares, ya que la física era una disciplina muerta.

En cuanto a esos pequeños cabos sueltos insignificantes molestos: uno era la necesidad de conciliar la velocidad constante de la luz predicha por las ecuaciones de Maxwell con las reglas de la mecánica clásica. El otro problema más oscuro relacionado con la naturaleza de la radiación del cuerpo negro. Cuestiones muy menores, sin implicaciones prácticas de ningún tipo. ¿Quién hubiera pensado que en unos pocos años conducirían a una agitación completa de la física y a un período de descubrimientos teóricos que probablemente no tiene paralelo en el curso de la historia humana?

Hoy, en realidad, estamos mucho menos cerca de completar el gran proyecto de física de lo que pensábamos que estábamos hace 120 años. El modelo estándar de física de partículas es un logro increíble, pero tiene agujeros. Los neutrinos masivos, el problema de la jerarquía, de hecho, el origen de los hasta 26 parámetros adimensionales independientes que definen la teoría. E incluso si se resuelven estos problemas, se cree ampliamente que la teoría del campo cuántico subyacente pierde su validez a energías muy altas, y se necesita algo nuevo. Algo nuevo que puede estar relacionado con otro gran problema, el de unificar la teoría cuántica con la gravedad en todos los niveles de energía. La cosmología también se convirtió en una ciencia física adecuada con datos de observación utilizados para validar las teorías en el último medio siglo. Y tiene muchos problemas. ¿Ocurrió la inflación? ¿Qué pasa con el problema cosmológico constante? Y así.

Estos no son cabos sueltos menores, como la velocidad de la luz y los problemas de radiación del cuerpo negro se creían que eran cabos sueltos menores en la década de 1890. Estos son problemas importantes que probablemente requerirán nuevas formas de pensar para ser resueltos.

Es cierto que algunas teorías se han vuelto muy complicadas. Pero las teorías fundamentales realmente no son tan complejas. Gran parte de la complicación, en mi opinión personal, proviene del hecho de que la forma en que se enseñan estas teorías remonta la historia a menudo complicada de su desarrollo. Aun así, los jóvenes académicos talentosos no tienen problemas para absorber el conocimiento acumulado de generaciones anteriores de físicos y hacen contribuciones significativas. El hecho de que, en la búsqueda algo ciega de una mejor comprensión, a veces terminemos con propuestas teóricas que son realmente demasiado complicadas, no debería inducirnos a error: las teorías que son intrínsecamente complejas tienden a no prevalecer, mientras que las que prevalecen pronto se expresan en forma más simple. . Un ejemplo perfecto es la teoría de Maxwell: en su forma original, era un horrendo conjunto de 20 ecuaciones, de apariencia tan complicada como la peor teoría moderna. Heaviside simplificó enormemente esto y escribió la teoría en notación moderna (cálculo vectorial). Luego, en el siglo XX, la teoría fue reexpresada en cuatro dimensiones y, en última instancia, utilizando el lenguaje de las formas diferenciales. Hoy, simplemente puedo decir: “Sea [matemático] A [/ matemático] un campo vectorial tres veces diferenciable en un 4 Lorentzian múltiple y [matemático] {\ rm d} [/ matemático] el operador derivado exterior. Luego dado [ matemática] F = {\ rm d} A [/ matemática], [matemática] {\ rm d} F = 0 [/ matemática] de forma idéntica Además, si el colector está dotado de una métrica, puedo formar la dual [matemática ] G = \ star F [/ math] y define la actual [math] J = \ star {\ rm d} G [/ math], que se conserva, como [math] \ star {\ rm d} {\ star J} = 0 [/ matemática] de forma idéntica “. Ahí, eso es todo lo que hay para la teoría electromagnética. Tres oraciones no terriblemente largas. No parece demasiado complicado, ¿verdad?

A2A

  1. Todas las teorías científicas, por definición, deberían proporcionar algunos motivos para probarlo, de lo contrario, es solo una fantasía o filosofía lógicamente coherente. Físicos, describan esto con la famosa cita de Pauli: ni siquiera está mal , es decir, no se puede probar ni desaprobar. Sin embargo, las teorías más recientes en física tienen el problema de que es muy difícil probarlas, esto no es un problema de la teoría, ¡es un problema de la tecnología! En realidad, es una cuestión de tradición esbozar algunas sugerencias para una forma de verificación experimental de la teoría. Sin embargo, esos métodos de verificación pueden ser extremadamente difíciles y pueden ser totalmente indirectos (y, por lo tanto, puede haber muchas teorías que den resultados similares), pero aún así puede darnos una pista sobre el camión correcto, porque hay un número prácticamente infinito. de maneras según las cuales la naturaleza puede funcionar, y necesitamos explorarlas todas, descartarlas y encontrar el camino correcto.
  2. Realmente aún no sabemos cómo funciona el cerebro humano, o qué es la inteligencia, por lo que hablar sobre los límites de la mente humana es superficial, y no una charla científica, sin embargo, me gustaría señalar que la física y las matemáticas ya están trabajando mucho tiempo Hace más allá de la imaginación de la mente humana, y citaré aquí las palabras de Landau: ¡ Lo más sorprendente de la mente humana es que podemos entender cosas que no podemos imaginar!

P. S
En física, todo está interconectado, y en realidad algunas versiones de las teorías de universos paralelos tienen consecuencias que pueden estar en las teorías que ya probamos, lo mismo es para la mayoría de las extrañas teorías de la física, pueden probarse indirectamente al menos, deberían darnos consecuencias definitivas, de lo contrario, es filosofía.

Jajajaja Ja ja ja ja. Ajajajajajaja … perdón mi alegría.

Ahora veamos … nuestras teorías actuales se basan en la mecánica cuántica y la relatividad general, las cuales parecen “correctas”, pero son mutuamente incompatibles. Luego está la renormalización , donde agitamos nuestras manos y los infinitos desaparecen. Dennis Sciama explicó la masa inercial en 1953, pero debido a que estamos un poco descontentos con las implicaciones de su explicación, hemos enterrado nuestras cabezas en la arena sin encontrar nada mejor. Existe esta brecha del tamaño de un universo en nuestros cálculos que significa que tenemos que agitar nuestras manos un poco más y generar materia oscura y energía oscura. ¿Y crees que hemos terminado ?

Estamos exactamente en el punto en el que estábamos a principios del siglo pasado , donde casi todos pensaban que habíamos resuelto todo. El problema no es con el universo sino con nosotros mismos. Nos hemos vuelto descuidados y complacientes. Tan descuidado y complaciente que hemos comenzado a creer nuestra propia BS. El núcleo de la ciencia radica en la incredulidad, y solo podemos esperar que en un siglo más o menos, los verdaderos científicos mirarán hacia atrás y sacudirán la cabeza con incredulidad ante ideas tan poco científicas como la complaciente interpretación de Copenhague de la mecánica cuántica, la teoría de cuerdas y El principio (anh) antrópico.

Puedes lamentar la dificultad de todo, o puedes ver las cosas de manera diferente. Ahora podría detenerme en este punto, pero ¿por qué no hacer el ridículo al señalar una cosa más …

Algo realmente extraño. Por debajo de la longitud de Planck, la medición pierde significado. Si vamos al otro extremo, tenemos el cono de luz relativista, que nos proporciona un límite superior a lo que se puede conocer. Entonces, en términos de nuestra teoría actual, lo que podemos saber es finito.

Pero espera un poco, ¡toda la base de nuestra actual caja de herramientas de Ciencia es infinita! La gente ha intentado desarrollar herramientas finitas para la mecánica cuántica, pero simplemente no funcionan. Incluso asintóticamente, lo que debería preocuparte. Mucho. Nos conducen a dos posibles conclusiones:
1. Nos equivocamos con las matemáticas;
2. El universo tiene un comportamiento singularmente malo, es decir, nos equivocamos en matemáticas.

¿Cómo podríamos tener las matemáticas mal? Bueno, una gran cantidad de personas muy brillantes han mirado muy duro y han fallado, por lo que presumiblemente están mirando en la dirección equivocada.

Si crees que hemos terminado, entonces quizás debas desafiar algunos de tus supuestos. Algo así como desafiar el quinto postulado de Euclides.

Casi todos han asumido que nuestro continuo espacio-tiempo es Hausdorff. Entonces, tal vez, solo tal vez, deberíamos estar mirando los espacios que no son de Hausdorff. Si no nos gusta la suposición de infinito (que, como hemos señalado, encaja y no encaja con la mecánica cuántica), entonces quizás deberíamos examinar artefactos como la cohmología Étale.

Pero, en este mejor de todos los universos posibles, probablemente estoy muy confundido.

Mi 2c, Jo.

Hacia el final del siglo XIX, todos pensaban que la física había llegado a su fin, con solo algunas cosas que aclarar, como el hecho de que todos los posibles osciladores no emitían radiación de cuerpo negro. Ese simple “no entiendo” condujo a la mecánica cuántica. Supongo que hasta que separemos la materia oscura y la energía oscura, difícilmente podemos decir que no hay problemas fundamentales, y mucho menos problemas aplicados para resolver. Luego, además de eso, demasiadas personas parecen pensar que todo lo que tenemos ahora en teoría es correcto. Si hay apoyo experimental, podemos sentir razonablemente que sabemos algo sobre el fenómeno, PERO sospecho que todavía habrá algunas sorpresas que anularán algo de lo que creemos que sabemos.

Varias personas famosas han cometido el error de predecir el fin de la física o incluso de la ciencia a lo largo de los siglos, y todos se han equivocado. Nunca apueste contra la creatividad de la mente humana. Justo antes del desarrollo de las teorías de la relatividad y de la mecánica cuántica, se especuló que se habían encontrado todas las teorías fundamentales sobre el universo físico. Algo relacionado con tales conjeturas en un momento anterior fue la declaración de Auguste Comte de que siempre se nos negaría el conocimiento de la composición de las estrellas. Unos 20 años después, los científicos comenzaron a determinar la composición de las estrellas con espectroscopía.

La naturaleza ya proporciona aceleradores de partículas mucho más grandes que la Tierra, y las energías superiores de los rayos cósmicos superan en gran medida cualquier cosa que pueda producirse con cualquier acelerador de partículas que se construya en el futuro cercano. La velocidad de datos es baja, pero con tiempo e ingenio, eso solo será un problema temporal.

Es probable que se desarrollen nuevas formas de acelerar las partículas más rápidamente de lo que se puede hacer ahora. Esta es un área de investigación activa.

Una vez que sepamos de qué está hecha la materia oscura, se abrirá una línea de investigación completamente nueva y se desarrollarán nuevas teorías. Supongo que los primeros descubrimientos se realizarán en los próximos diez años. Ya hay datos sugestivos pero limitados.

Otro problema con su pregunta es que parece suponer que la física de partículas y la cosmología abarcan toda la física. Eso no es del todo cierto.

Es demasiado pronto para especular sobre las limitaciones en la inteligencia humana. No sabemos lo suficiente sobre qué es la inteligencia humana. Pero cualquiera que haya estudiado la historia de la ciencia debe estar impresionado con la creatividad de los seres humanos al tomar lo que parecen ser problemas irresolubles y convertirlos en antecedentes para las próximas fronteras de la ciencia. ¿Por qué un proceso así se detendría de repente?

Lo realmente genial de la ciencia es que todas las mejores respuestas a preguntas sobre la naturaleza conducen a nuevas preguntas. Si ese patrón comienza a tambalearse, puede ser hora de preguntarse si hemos alcanzado un límite en la construcción humana del conocimiento sobre el universo. Aún no estamos allí. Dudo que alguna vez estaremos allí.

es realmente divertido porque en el siglo XIX, los físicos comenzaron a creer que habían descubierto todo lo que hay sobre física. Ahora podemos reírnos de sus tonterías, así que creo que decir que la física ha alcanzado su límite obviamente no es cierto.
Por supuesto, escuchará sobre los temas y las teorías más importantes que necesitan maquinaria infinitamente compleja para probar y no sobre las cosas normales que un pasante universitario podría descubrir debido a los medios que se enfocan en temas o personalidades específicas, escuchamos cuando Stephen Hawking escribe una nueva teoría en los agujeros negros, pero ignore el hecho de que alguien descubrió una forma de exprimir más jugo en la batería de su teléfono inteligente. La física no solo trata de descubrir cómo funciona / se comporta la materia, sino también sobre cómo permitir que funcione de tal manera que beneficie a la humanidad.
Por ejemplo, hemos descubierto cómo extraer energía mediante la división de un átomo (reacción de fisión). Se está realizando una investigación para crear un proceso para la extracción de energía de la unión de dos átomos (reacción de fusión). ¿Lo lograremos? definitivamente cuando? Difícil de decir. ¿Veremos aviones de pasajeros hiper sónicos? probablemente, ¿llegaremos a Marte? Espero que este tipo de cosas solo sea posible debido al avance en la física, necesitamos desarrollar materiales que puedan soportar temperaturas más altas, necesitamos materiales que sean más livianos y resistentes, un ejemplo es la industria automotriz que pasó del hierro al acero, al aluminio, a las aleaciones de magnesio ahora se usa principalmente fibra de carbono, y algunos usan materiales aún más exóticos. Entonces no, la física no está estancada, se mueve tan rápido que uno no puede comprender el avance que hacemos cada año.
Más a su punto, creo que está señalando las cosas complejas que han reunido muchas teorías difíciles de probar, hace unos 20 años pensamos que conocíamos el universo, luego descubrimos que hay más masa de lo que es visible, así que en vino Dark Matter y empequeñeció la materia visible, luego descubrimos que el universo también está lleno de Energía Oscura, lo que empequeñeció la materia oscura. Estos son descubrimientos importantes y tan exóticos que todavía estamos tratando de descubrir cómo se pueden estudiar mejor. Creo que la respuesta a su pregunta es que se está enfocando en cosas más exóticas de la física moderna que, de hecho, está evolucionando a un ritmo lento, pero mire en otro lado, hace solo unos años tendríamos una RAM de 512M y parecería MASIVO, ahora 4 GB es mínimo en cualquier PC decente y puede obtener fácilmente 64 GB en su propio sistema.
Una forma de ayudarlo a comprender por qué algunas áreas se están desarrollando más rápido que otras es mirar el vuelo, en 1905, se construyó el primer avión, en 15 años se utilizaron para lanzar bombas porque había un potencial y lo explotamos para nuestro beneficio . Del mismo modo, la carrera espacial era caliente a mediados del siglo XX, pero parece que todavía está en el agua, es solo porque no hay dinero allí, no porque la física se hizo difícil para ellos hacer públicos los viajes espaciales.
Donde hay ganancias a corto plazo, la física avanza muy rápidamente, y donde hay poca comprensión del fenómeno que estamos estudiando, la investigación es lenta.

Pero en esa última parte, creo que encontrarás que los humanos son perros bastante inteligentes 😛

Solíamos decir que ningún humano puede sobrevivir a velocidades de 29 mph con viento abierto, ahora tenemos bicicletas que pueden ir casi 10 veces más, solíamos decir que el rendimiento del automóvil alcanzaría un pico a 200 mph, ahora una persona normal puede comprar un 200 mph coche y si sabes lo que estás haciendo puedes hacer que un vehículo de carretera vaya más allá de la barrera del sonido, de hecho, lo que estoy tratando de decir es que nos reímos de los documentales de los 80 sobre el año 2000, sobre cómo habría autos eléctricos y lo que no, probablemente en 100 años, la gente del siglo 22 se reiría de nuestro concepto de guerras espaciales de Star Wars of Star Trek, porque se ven muy diferentes de lo que realmente terminamos construyendo.

En ciencia, los hechos son a menudo más extraños que la ficción, y tenga la seguridad de que la física no va a golpear ninguna pared en el corto plazo.

Lo que pasa con la cultura humana es que puedes aprovechar los esfuerzos de generaciones anteriores. No considero que mi falta personal de conocimiento sea una condición para toda la raza humana, como parece implicar su pregunta. ¡Nuestra inteligencia colectiva trasciende al individuo!

Considere: solo tuvimos que aprender cálculo, no inventarlo, por ejemplo. Así que nos ponemos de pie sobre los hombros de los gigantes cuando se trata de comprender los problemas difíciles que quedan para las generaciones futuras.

También debe hacer una distinción entre una teoría propuesta (más correctamente llamada hipótesis) y una teoría aceptada como “probada”. Una nueva teoría es solo una teoría propuesta; sus consecuencias y su plenitud de expresión, y los límites de aplicabilidad casi seguramente aún no se habrán pensado completamente, y cuando lo sean, pueden surgir predicciones comprobables.

Estos problemas difíciles que enfrentamos hoy en día a menudo ni siquiera estaban en el horizonte de los físicos del pasado; Es solo a través de la investigación de los límites de las teorías aceptadas que podemos definir las medidas que, aunque no niegan la teoría, todavía no son explicables por ellos.

Entonces, la física está cerca de su fin. ¡De ningún modo! Pondría varias mediciones actuales en la categoría de física que queda por hacer, que probablemente verán una resolución teórica:

1) Una teoría que explica la relación entre las constantes empíricas del modelo estándar: ¡Una teoría sigue siendo válida y probada si hace estas predicciones, a pesar de que los valores empíricos ya se conocen! Si le preocupa predecir el pasado, considere que estas constantes solo se conocen con cierta precisión, y una teoría debería poder predecir más allá de esa precisión; Y eso es comprobable.

2) Una teoría que reduce al modelo empírico cosmológico en sus condiciones iniciales (inflación, energía oscura, materia oscura, materia y otros)

3) Una unificación de la relatividad general y la mecánica cuántica en una forma matemáticamente consistente.

Desde mi punto de vista, si va a suceder, los tres problemas teóricos caerán a la vez, siguiendo una nueva visión clave. Como tal, va a requerir un muy buen físico teórico generalista (¿existen en la física moderna?), O al menos una colaboración de especialistas en varios campos para abordar este problema realmente en serio, cubriendo GR, QM, modelo estándar, cosmología, astronomía, computación cuántica, teoría de la información, teoría de grupos, termodinámica, estadística … ¿Soy libre de presidir esta manada de gatos si hay alguien fuera del juego?

Por ejemplo, un nuevo enfoque de la gravedad cuántica predice que G mejorará la precisión en varios lugares (6.67387093 (30) E-11 (m ^ 3 / kg / s ^ 2), y una relación materia / (materia + materia oscura) de exactamente 1/6 Espera a que las personas empíricas actúen juntas ……

Sí, por supuesto, estoy hablando de una teoría de todo (que me gusta llamar Relatividad Cuántica porque casi seguramente requerirá los axiomas de QM y GR como punto de partida). Soy de la opinión de que ambas teorías son correctas, y ninguna de las dos dará paso al avance requerido; ambos son obligatorios

¿Existe una teoría de la relatividad cuántica? Personalmente, estoy bastante seguro de que lo hace, ¡y aún es demasiado pronto para simplemente “rendirme” y convertirme en filósofo! (sin falta de respeto).

De hecho, ¡estoy haciendo apuestas informales que se encontrarán en los próximos diez años! Hay muchos indicios y acusaciones en los documentos publicados en los últimos diez años para dar la sensación de que el cambio de paradigma requerido está comenzando a suceder.

Una vez que esto suceda, estoy bastante seguro de que se abrirán nuevas perspectivas para una mayor exploración; puede ser una teoría del comportamiento emergente o teoría de sistemas caóticos, o puede ser una teoría de la información.

Quién sabe (¡estoy seguro de que no sé!)

Si bien hay grandes problemas físicos no resueltos, las personas no se rendirán. ¡Es demasiado atractivo!

  1. Si bien las predicciones comprobables son fundamentales para la ciencia, no es necesario que todos los aspectos de una teoría física sean comprobables. La teoría tiene que ajustarse a los datos disponibles, no todos los datos potencialmente disponibles. Si hay dos teorías que hacen esto igualmente, elegimos la más elegante, por ejemplo, la que tiene los componentes menos arbitrarios. Por ejemplo, si bien es posible que no sea posible producir energías de partículas para demostrar inequívocamente que existen cadenas, si la teoría se ajusta a todas las observaciones e integra la teoría de GR y de campo cuántico, en realidad es lo suficientemente buena. En este caso, sería mejor que las teorías dispares existentes sobre la base de la elegancia y la integridad.
  2. La complejidad de las teorías es un problema práctico pero no representa una pared de ladrillos. Muchas teorías parecen increíblemente complejas cuando se descubren, pero con el tiempo se desarrollan nuevas caracterizaciones, compartimentaciones y anotaciones que las hacen inteligibles para los humanos. El propio Einstein no entendió la Relatividad General como se entiende ahora. También está escrito de manera diferente, lo que ayuda. E incluso si la teoría de todo resulta ser demasiado compleja para ser entendida por los humanos y solo puede ser entendida por alguna IA futura, bueno, sigue siendo ciencia.

He votado a favor de la respuesta maravillosamente esculpida de Viktor Toth y quería comentarlo, pero no puedo encontrar un botón de respuesta para su contribución. A veces pienso que descubrir la mecánica de Quora es el gran misterio de los experimentadores de nuestro siglo.

Amyway, no estoy seguro de si Viktor pretendía que sus líneas finales fueran una broma o no. Pero de cualquier manera, sugieren una lección para expertos, con respecto a la verdadera naturaleza del profundo desafío que enfrentan al tratar de educar a los aficionados como yo. Viktor escribió:

“Hoy, simplemente puedo decir:” Sea A un campo vectorial tres veces diferenciable en un 4 Lorentzian múltiple y d el operador derivado exterior. Entonces dado F = dA, dF = 0 idénticamente. Además, si el colector está dotado de una métrica, puedo formar el doble G = ⋆F y definir el J = ⋆dG actual, que se conserva, como ⋆d⋆J = 0 de forma idéntica. “Ahí, eso es todo lo que hay que hacer teoría electromagnética. Tres oraciones no terriblemente largas. No parece demasiado complicado, ¿verdad? “

¿Sencillo? ¿No es demasiado complicado? De Verdad? Por supuesto, tiene razón en un nivel.

Sin embargo, hay otros niveles importantes. Un bajo recuento de palabras y una sintaxis eficiente no agotan los desafíos mentales que muchos de nosotros encontramos en la física. “Dios” y “verdad” no son ideas complejas, pero son infinitamente DIFÍCILES. (Como historiador, atesoro el comentario de Clausewitz: “Todo en la guerra es simple. Pero lo más simple es difícil”. Quizás lo mismo sea cierto en física).

Sospecho que Viktor reconoce este problema porque el resto de su respuesta revela una sensibilidad al rango de las habilidades de su audiencia. (Por ejemplo, “Gran parte de la complicación, en mi opinión personal, proviene del hecho de que la forma en que se enseñan estas teorías remonta la historia a menudo enrevesada de su desarrollo”. Creo que tiene razón, pero me tomó años comprenderlo. que tal vez QFT sería más transparente si olvidamos todo sobre el gatito de Schroedinger y el patrón de reproducción lagamórfica de los universos de Everett y comenzamos con la decoherencia).

En términos concretos, el “campo de vector diferencial tres veces” y el “operador derivado exterior” son gramaticalmente poco notables y semigesticamente digeribles prima facie. Pero REALMENTE entender lo que significan requiere más de un semestre de matemáticas y ciencias físicas a nivel universitario.

Tales frases, francamente, no forman parte del idioma inglés. Son ecuaciones codificadas verbalmente, un sistema de codificación utilizado por profesionales que han dedicado sus vidas a estas cosas.

Para simplificar la simplificación, tales frases son como la “E” en E = m veces c al cuadrado. “Uno no puede ser más corto y simple que” E “, sin embargo, el código no tiene prácticamente ningún sentido para cualquiera cuyo cerebro no contenga un MUY bueno aproximación de lo que realmente significa “energía”. Muchos de ustedes tienen esa aproximación, mi impresión es que nadie realmente ha logrado una definición sólida y fundamental de la energía, pero yo no.

Entonces, a pesar de mi interés y de cientos de horas de estudio informal, a través de la historia de QM para los laicos a los que se refiere Viktor, lo mejor que puedo hacer es decir lo que dicen los expertos. Y a veces es difícil saber qué experto es más digno de ser loro.

(Por cierto, mi parte favorita de la tradición de QM es Schroedinger desarrollando su ecuación mientras jugaba en grandeza alpina con su amante, mientras su esposa engañaba con SU novio en otro lugar. Suspiro. ¿Tal vez me falta la mentalidad adecuada para la ciencia dura?)

Mis disculpas si siente que he perdido su tiempo. Mis intenciones son buenas: ayudar a los mejores comunicadores científicos entre ustedes, y estoy sinceramente impresionado por el talento y la dedicación de muchos de ustedes, a ser aún mejores. Es para mi propio beneficio a largo plazo.

Quizás al ofrecerle algunos datos adicionales sobre la mentalidad de las criaturas del Homo prescientificus que lo rodean, puedo ayudarlo a encontrar mejores formas de comunicarse con nosotros.

Busque formas que combinen las habilidades en lenguaje sencillo de los escritores de física populares de la “Nueva Era” con la pureza técnica de las mejores entradas de Quora y Wikipedia.

Esto también es importante para usted y para mí, porque, por desgracia, el futuro de la ciencia depende del apoyo y la financiación de personas que NO y probablemente NUNCA realmente comprenderán la ciencia.

1. Durante la prehistoria, era imposible demostrar que la Tierra era una esfera. Lo hicimos muchos años después.
Durante la Edad Media, pensamos que era imposible medir la velocidad de la luz porque era infinita o demasiado rápida. Lo hicimos años después.
A mediados del siglo XX, solo era posible encender una lámpara con una planta de energía nuclear. Estamos impulsando ciudades y países hoy.

2. Quizás porque los perros nunca intentan entender la cosmología. ¿Por qué? Porque no les importa Nos importa Lo hacemos , así que lo entenderemos.
Y también por esta ecuación:

[matemáticas] A_ {perros} \ neq A_ {humanos} [/ matemáticas]

No. La física terminará cuando los seres humanos terminen.

Absolutamente. Sabemos con certeza que toda la materia está compuesta de 4 elementos; Tierra, Aire, Fuego y Agua, y hemos golpeado una pared con este éter no comprobable e inobservable que ha propuesto el advenedizo Aristóteles. Pero, como no es comprobable, simplemente no hay forma de continuar con las ciencias. Estamos en el pináculo de la comprensión y nuestras mentes débiles no pueden concebir nada más. Cualquier pregunta adicional está en el ámbito de la religión y la fe.

El punto de mi respuesta es ilustrar que recién estamos comenzando. Cada pregunta que respondemos trae una docena más y, con frecuencia, invalida una comprensión / teoría previa que teníamos. Es increíblemente miope pensar que lo sabemos todo cuando aún tenemos que aprovechar incluso la más mínima fracción del poder de nuestra propia estrella, abandonar nuestro propio sistema solar o incluso encontrar formas de explorar todo nuestro planeta. A medida que avanza la tecnología, también lo hace nuestra capacidad para probar, refinar, invalidar o respaldar nuestras teorías. Además, nuestra capacidad individual para aprender y comprender aumenta con cada generación a medida que encontramos mejores formas de enseñar, aprender y asimilar más información. (y tampoco parece que estemos cerca de golpear un muro contra el potencial humano en el corto plazo)

En muchos sentidos, todavía estamos golpeando rocas juntos. Pero, eso es parte de lo que es tan sorprendente sobre nosotros como especie. Somos una pequeña población aislada en una pequeña mota de polvo en una galaxia poco notable en medio de una agrupación similar en un universo REALMENTE grande que casi seguramente es parte de un multiverso inconcebiblemente grande. Todavía tenemos mucho que aprender y muchas nuevas fronteras para explorar y ese viaje se está acelerando exponencialmente.

Actualmente solo entendemos el 5% del universo físico. El resto está hecho de materia oscura y energía oscura que aún no podemos encontrar. ¿Entendemos la física? Absolutamente no. Conocemos la punta del iceberg. Un día los humanos verán nuestra física como si fuera el modelo del universo de Ptolomeo.

¿Puede la mente humana comprender la nueva física? Si. Pero seremos asistidos. Al igual que el problema con los grandes datos, necesitamos súper computadoras para realizar los algoritmos por nosotros, pero entendemos el resultado.

Tenemos enormes supercomputadoras que modelan el universo para nosotros en Santa Cruz, porque ni siquiera podemos pretender intentar hacer las matemáticas en un sistema tan complejo, pero ¿entendemos el resultado? Si.

El futuro va a ser sobre inteligencia artificial. Muchos pensadores dicen que nos estamos acercando a una Singularidad tecnológica. La tecnología superará nuestra capacidad de procesar la información. No solo utilizaremos IA, sino que también tendremos que incorporarla a nuestra propia biología. El desarrollo de la informática biológica: Wikipedia ya es una realidad. La primera computadora de ADN se desarrolló en 1994. La biocomputación se ha desarrollado para uso médico. Ordenadores biológicos: su mecanismo y aplicaciones

Nuestra capacidad para comprender los avances en física se verá favorecida por las actualizaciones biológicas. La física no está muerta. Ni por asomo.

Sí, en cierto sentido está cerca de su fin. Pero podría haber dicho lo mismo hace 50 años o hace 100 años.

Dicho en términos de un “fin” da la impresión de que hay un muro que estamos a punto de golpear y que cuando lo golpeamos, de repente todo termina y todos los físicos se rinden y se van a casa, porque no hay nada más útil para ser hecho

En cambio, lo que sucede es que tenemos una buena comprensión de toda la física relevante para las aplicaciones prácticas accesibles con la tecnología actual. Sabemos básicamente cómo funciona el universo. El resto es solo completar más y más detalles. Pero eso ha estado sucediendo por cientos de años. Ha habido algunas sorpresas, pero no han cambiado fundamentalmente lo que se sabía antes de eso. El panorama general se ha mantenido más o menos igual. Y sí, los detalles se vuelven cada vez más complicados y lleva más y más tiempo ponerse al día con todo lo que ya se ha entendido para estar listo para descubrir el siguiente paso. Hemos recogido la fruta baja. Pero siempre hay una fruta que está fuera de nuestro alcance y si solo tuviéramos una tecnología un poco mejor o alguien que viene y piensa un poco más en las cosas, podríamos arrancarla del árbol.

Las áreas emergentes de la física, como la física de la materia condensada o la biofísica, no están cerca de ningún fin. La inteligencia y el poder computacional necesarios para resolver los problemas que quedan allí son cada vez más intimidantes, pero creo que en esas áreas estamos bastante lejos de haber recogido toda la fruta. En áreas de física fundamental, como la física de partículas y la cosmología, puede haber un juego final real para la física, en el que una vez que haya descubierto todas las leyes fundamentales de la física, no habrá más unificaciones interesantes de diferentes áreas. de la física, todo será una gran teoría de todo. Sin embargo, incluso allí, creo que está mal pensar que de repente golpearemos una pared así pronto y luego todos tendrán que irse a casa. Lo que podría suceder es que la tecnología requerida para hacer más experimentos no progresará tan rápido como el conocimiento en esas áreas está progresando y, por lo tanto, durante mucho tiempo, el trabajo interesante estará en el ámbito teórico en lugar de en el reino experimental En otras palabras, los matemáticos, físicos matemáticos y filósofos tendrán mucho trabajo por hacer para seguir dando sentido a las cosas, pero puede que no haya mucho que hacer en el frente experimental hasta que la tecnología se ponga al día nuevamente.

Desde el punto de vista de los recursos o la tecnología que tenemos, puede verse
Es obvio que la física teórica se está convirtiendo en una cuestión más imaginativa que experimental …
Pero si miramos a través de la historia de la ciencia, hubo un momento en que la astronomía era principalmente teórica porque la única forma de investigar el espacio era mirar a través del cielo … luego vinieron los telescopios, los cohetes, etc., lo que hizo que la investigación espacial fuera un poco práctica …
Hoy la física teórica se ha vuelto tan avanzada que nuestros instrumentos ya no son lo suficientemente eficientes / precisos para los experimentos.
Ha llegado el momento de la llegada de instrumentos muy sofisticados a nuestra disposición …
Esperemos algo que haga nuevas formas a través de la ciencia …

La física no está cerca de su fin. Todo lo contrario. Está a punto de comenzar una revolución en la física a medida que se libera la teoría de todo y se puede probar. Es irónico que la solución esté en matemáticas relativamente simples. Las personas tendrán la capacidad de comprenderlo y se puede encontrar en un libro de texto de física básico titulado “La entidad de Dios: la teoría de todo de Gordon”. El material cubierto en este libro representa un curso faltante del plan de estudios de física de pregrado que debe tomarse después de Física II y antes de los cursos de Relatividad y Mecánica Cuántica. La teoría de todo de Gordon establece la base correcta sobre la cual todo el campo de la física necesita ser reconstruido; modificando los postulados utilizados para derivar GR y QM y finalmente uniéndolos.

Sí, la física puede estar “cerca de su final”. Pero esto no es necesariamente un problema. Los campos científicos como los conocemos hoy (física, química, biología) probablemente no durarán para siempre; nuevos campos evolucionarán.

1. Este es un problema reconocido; La investigación en las áreas “fundamentales” de la física, como la física de alta energía, definitivamente se ha ralentizado, principalmente porque, como usted mencionó, de la creciente dificultad de probar experimentalmente teorías. En estos días, generalmente se acepta que la física de partículas teórica no es una buena ruta si quieres un trabajo en física; uno debería unirse a un subcampo que tenga aplicaciones prácticas más directas.

En cierto modo, creo que esto está llevando al “fin de la física”. Muchos subcampos de la física, como la física de la materia condensada y la biofísica, son hasta cierto punto solo otro nombre para otros campos como la ciencia de los materiales o la biología, reunidos en el departamento de física de las universidades debido a razones históricas. Si estas áreas de física más aplicadas se separan gradualmente (ya sea fusionadas con otro campo o como un tema separado), entonces este podría ser el final de la física tal como la conocemos.

2. Este es de hecho un problema real; Si bien es cierto que las teorías originalmente complejas se simplifican con el tiempo (como el electromagnetismo, como explica Viktor Toth), no se puede negar que la cantidad de física que uno necesita aprender para investigar solo aumentará con el tiempo, no abajo. Pero este no es un problema específico de la física; Toda ciencia tiene este problema. Incluso los campos no científicos tienen este problema, como el estudio de la historia; Después de todo, a medida que pasa el tiempo, ¡habrá más y más historia que aprender!

Estoy seguro de que las personas encontrarán una manera de resolver este problema, cuando de hecho se convierta en un problema (probablemente no en las próximas décadas, tal vez incluso en uno o dos siglos). Tal vez tendremos robots para hacer todos nuestros cálculos, de modo que los investigadores humanos solo tengan que dirigir el esquema general de la investigación. Quizás las modificaciones genéticas habrán producido humanos más inteligentes.

No estoy de acuerdo, creo que está en su apogeo. NUNCA la brecha entre la teoría y la ingeniería ha estado tan cerca. Diría que las teorías de la física se están volviendo MÁS FÁCILES de demostrar simplemente por la ingeniería.

Ahora concedido, a muchos puntos de la gente, algo de física teórica está tan avanzada que simplemente no es posible probar en el futuro cercano, pero ese fue el caso con la relatividad y la física cuántica (mecánica), pero la realidad es que un La gran cantidad de física es comprobable casi de manera inmediata, simplemente porque nuestro índice de tecnología y conocimiento de ingeniería se mueve SUSTANCIALMENTE más rápido que la teoría de la física.

Ahora, aprecié el punto de Jeff Jones de “Estamos al final cuando alcanzamos la cúspide del conocimiento de física que es comprobable”, pero diría que mucha tecnología se basa en la teoría de pruebas, así que simplemente no nos vemos tocando ese punto en el corto plazo. Siempre hay algo más grande o más pequeño, por lo tanto, siempre hay teoría.

Mucho de esto se basa en la opinión, pero esta pregunta no parece algo que pueda responderse empíricamente porque no sabemos que estamos al final hasta que estamos al final (e incluso entonces estamos confundidos )

“… la iluminación conduce a la ignorancia, la ciencia conlleva nesciencia”. – Philippe Verdoux

Einstein dijo, imagínese parado en un lugar perfectamente oscuro, ahora deje que el conocimiento sea su luz. El mayor conocimiento que tiene más grande es el área de área (pi * r ^ 2) que ilumina. Pero tristemente (o glady) también significa el perímetro (2 * pi * r), es decir, la cantidad que no sabes aumenta.

¡La vida es tal cuanto más entiendes, menos es lo que sabes!
¡La física nunca puede llegar a su fin, así que la capacidad de la mente humana para crecer!

Un “final” es bastante fácil de entender. Hemos estado construyendo mejores y mejores aceleradores de partículas, alcanzando energías más altas y viendo más cosas. Pero en algún momento en el futuro lejano, si seguimos haciendo eso, la energía en una colisión será suficiente para crear un micro agujero negro. Cuando eso suceda, ya no podremos ver el resultado de la colisión, por lo que el progreso probablemente se detendrá.

Sin embargo, todavía no estamos cerca de ese punto. Entonces, mi respuesta sería No, al menos en esa dimensión particular.

Para 1, sí, es cierto que muchas de las nuevas teorías son incontestables. Pero entonces, también hay muchas teorías marginales fácilmente comprobables que nadie se molesta en probar. Entonces, la física se ha estreñido un poco en ese sentido. Pero creo que eventualmente alguien notará algo y romperá el logjam.

Para 2, en caso de que no lo hayas notado, ya no estamos usando “humanos”. Estamos utilizando “humanos + computadoras” y pronto incluso “humanos + computadoras + IA”. Así que no veo un límite práctico debido a la gran capacidad de memoria.

Ni por asomo. Cuando tengamos vehículos antigravedad flotantes, estaremos un paso más cerca de comprender las maravillas del universo en el que vivimos.

Ditto unidades de distorsión, transmisión subespacial, holodecks, replicadores, phasers, sables de luz y torpedos de fotones.

Sí, me gusta la ciencia ficción. Por qué no?