物理研究者是否有怀疑物理学正处于困境？当我说物理时，我指的不是应用物理，材料科学或者Murray-Gell-Mann所说的“卑劣态的物理（squalid-state physics）”。我说的是那种最宏大的、试图去理解现实的物理学。宇宙从哪里来？它是由什么组成的？它的运作遵从何种规律？甚至宇宙真的存在吗？我们在这里是纯属幸运，抑或我们的存在是某种必然？
20世纪80年代，霍金和其他重量级人物宣称物理学正处在“终极理论（final theory）”或者“万物理论（theory of everything）”的边缘，它们能够回答上述那些宏大的问题并解开现实的谜团。我成为科学作者某种程度上也是因为我相信他们的说法，但到20世纪90年代初，我变成了一个怀疑者。万物理论（theory of everything）的一个主要竞争者认为，所有自然粒子和作用力，包括重力，都源于在9个以及更多维度上蠕动的无穷小的弦粒子（stringy particle）。
问题是没有可行的实验能够探测到弦或者其它维度。弦理论学家Edward Witten被一些人认为是在世的最伟大的物理学家，1991年，我和他一起提出了弦理论（string theory）的可测试性问题。他强调弦理论（string theory）“不可思议的一致性，非凡的优雅和美”。他向我保证“美丽但出错的理论及其罕见，能达到弦理论万分之一高度的错误理论还从来没见过”。
Witten主要是说弦理论（string theory）美到不可能出错。我在2014年采访他时，他说他对于弦理论“是条正道”依然非常自信，即使它和以前一样仍缺乏证据。
弦论只是不能被实验证实或证伪的几个流行的物理观点之一。其他还包括多重宇宙理论（multiverse theories），它认为我们的宇宙只是在许多宇宙中的一个，而关于宇宙诞生的理论称为暴胀论（inflation）。我曾在《科学的尽头（The End of Science）》这本书中探讨过，对这些高度推测性理论的执著，表明物理学正在撞向不可逾越的边界。
但我能知道什么？我只是个科学记者！对于更具权威性和最新的物理学评论，请看Sabine Hossenfelder迷人而又坦诚到让人难受的新书——《迷失于数学：美感是如何将物理学指向歧途的（Lost in Math: How Beauty Leads Physics Astray）》。专攻量子引力的Hossenfelder，因为相信物理是理解现实的最大希望，20年前成为一名物理学家。在理想情况下，通过与数学逻辑和实验证据相结合，物理学能帮助我们克服一厢情愿和其它偏见。
《迷失于数学（Lost in Math）》讲述了Hossenfelder的幻灭，她意识到例如对美的痴迷这种主观因素已经影响了物理学。美学思考在指引物理学家对弦理论（string theory），宇宙暴胀论（inflation），超对称理论（supersymmetry），多重宇宙（multiverses）以及许多量子力学解释的判断。
物理学家看来坚持着济慈的古老格言：真理等于美。在缺乏数据的情况下，该原则将物理学下降为品味而非真理。你喜欢弦理论（string theory）和巴赫，但我更爱循环空间理论（loop-space theory）和披头士。“我再也不能确定我们在这干什么了，物理学的根基，是科学，” Hossenfelder写道，“而且如果不是的的话，我为什么还要在这浪费时间？”
让《迷失于数学（Lost in Math）》与其他物理学家所著的书不同的是，Hossenfelder所做的使她更像一个记者，她有一个很受欢迎的的博客——“逆反应”。在她书中我最喜欢的部分里，她拜访了一些物理学家并交流了领域内的问题。她的一些受访者，包括卓越的前辈Steven Weinberg，Frank Wilczek和George Ellis，以及离经叛道的
George Ellis，都出乎意料的坦诚。Wilczek担心物理学已成为“后经验学”，他把这种处境形容为“可怕，太可怕了”。物理学家看样子缺乏对实验证据和可测试性的关注，Ellis表示，这不只对物理不利，这事关整个科学。“科学正在度过一段艰难时光”他说，“所有对疫苗接种，气候变化，转基因作物以及核能的谈论，都表露着对科学的怀疑。理论物理学应该是科学的基石，是那块最硬的石头，昭示科学如何被完全地信任。而如果我们开始对此放宽要求，我认为对其他领域而言后果将十分严重”。
Hossenfelder列举了除了审美偏好之外其它物理学的认知偏差。它们包括确认偏误（confirmation bias），沉没成本谬误（the sunk-cost fallacy）和社会期望偏误（the social desirability bias）。在解释后者时，Hossenfelder评论道，“如果部落首领身后站着十几个带长矛的人，你不会告诉他他的帐篷会发臭”。尽管如此，Hossenfelder还是勇敢地宣称“这个帐篷臭气熏天”。
当然，认知偏差困扰的不仅是物理而是整个科学。它们帮助解释科学的可重复性危机和收益递减规律（diminishing returns）。“当今几乎所有科学家都在资金和诚实之间有着不可告人的利益冲突” Hossenfelder写道。
可是，也许因为她同样是沉没成本谬误的受害者，Hossenfelder不能放弃她已经投入这么多时间的努力。她在本书结束时表现了一种乐观态度。她拒绝接受“物理学的成功属于上个世纪，现在是神经科学、生物工程或者人工智能（这取决于你问的是谁）的世纪”这种宣称。她说，“我得到了一笔新的研究资金。有许多工作要做。物理学的下一个突破就在这个世纪。它会很美。”
有些东西拥有几乎让人无法忍受的痛苦以及，是的，美丽——人类努力去实现一个宏伟的目标，虽然久经挫折。但正如Hossenfelder所说，对于物理学家的成功“多久才算久”？问得好。在哪一刻，如果有的话，物理学家会断定他们无法完成他们的探索，因为存在是无解之谜？
John Horgan
John Horgan领导史蒂文斯技术学院的科学写作中心（Center for Science Writings at the Stevens Institute of Technology）。他出版的书籍包括《科学的尽头（The End of Science and The End of War）》
（翻译：陈馥艳；审校：潘燕婷）
文章来源[Scientific American]：
https://blogs.scientificamerican.com/cross-check/how-physics-lost-its-way/
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