Экспериментальная физика - нету перспектив?

[Fafner]

Добрый вечер уважаемые форумчане. Помогите пожалуста разобратся, как следует понимать следуйщую ситуацию.

В суботу, 5.04, на семинаре Морозова А.Ю., он высказал мысль, что современная экспериментальная физика - не имеет перспектив в ближайшем будущем. Так как все стоящие эксперименты стоят баснословных денег (которые не дают ученым, или дают очень туго), в случае если дают - часто к их распределению и принятии решений на использования имеют люди, которые не совсем хорошо поступают (в плане этики и отношений). Различные трактования экспериментов (разные способы вычетов "шумов" на ускорителях), позволяют практически "подгонять" результаты под нужные теоретические даные и делать открытия. Все это сводится к тому, что к эспериментальынм даным - нету доверия, так как в них могут спрятатся и проблемы с техническим оборудованием (как в эсперименте со сверхсветовыми нейтрино), так и усложнения к доступам к даным (когда их или не открывают, и выдают только результат, или когда открывают в свободный доступ - но через довольно большое время).
А если нету доверия к результатам работы физиков-экспериментаторов, то возникает вопрос - а нужны ли они счас вобще, на даном этапе развития науки?

Такие мысли высказывал Алексей Морозов. Не уверен, что правильно понял все, что он сказал. По этому, хочу и переспросить, как так? Неужели, с экспериментальной современной физикой все так плохо? (имеется ввиду с фундаментальной экспериментальной физикою, а не инженерными приложениями и поисками новых материалов для техники) С одной стороны - да, плохо все, так как проверить экспериментально (хоть как то даже) теории на планковских масштабах - нету, и не предвидится возможностей. Но с другой стороны - физика, это ведь экспериментальная наука? Тогда получается, если нету возможности проверить экспериментально физические теории, физика умирает - и превращается в сугубо математическую физику, которая оперирует только строгими абстрактными понятиями.

Верно ли понимаю ситуацию? Поясните пожалуста, возможно в мыслях Морозова была совершенно другая идея.

[Munin]

Fafner в сообщении #846872 писал(а):

В суботу, 5.04, на семинаре Морозова А.Ю., он высказал мысль, что современная экспериментальная физика - не имеет перспектив в ближайшем будущем. Так как все стоящие эксперименты стоят баснословных денег

Такое мнение высказывается иногда в среде физиков HEP (физики высоких энергий, более широко - всей субатомной физики). Но эти физики забывают, что HEP - ещё не вся физика. У неё есть много других фронтов.

Не приучайтесь к узколобию и провинционализму (в том числе, в смысле области деятельности), даже если можете нахвататься их из самых высоких рук.

Fafner в сообщении #846872 писал(а):

Различные трактования экспериментов (разные способы вычетов "шумов" на ускорителях), позволяют практически "подгонять" результаты под нужные теоретические даные и делать открытия.

Это верно в очень ограниченном смысле. И как раз за счёт того, что в "шумах" пока ещё мало разобрались - то есть, как раз есть ещё поле для исследований. Ускорители в последние десятилетия генерируют данные с опережением, а на то, чтобы обработать их, рук не хватает. Например, данные с Тэватрона ещё недоизучены. Но "не модно", и все сбежали с него на LHC.

Fafner в сообщении #846872 писал(а):

так как в них могут спрятатся и проблемы с техническим оборудованием (как в эсперименте со сверхсветовыми нейтрино)

Да, вот это будет очень обидно, например, в случае тех же данных Тэватрона, при том, что он сам уже закрыт, и проблемы не только не исправить, но может быть, уже нельзя и выявить.

Fafner в сообщении #846872 писал(а):

так и усложнения к доступам к даным (когда их или не открывают, и выдают только результат, или когда открывают в свободный доступ - но через довольно большое время)

Как раз в этом плане прогресс идёт в сторону улучшения. Данных много, с данными не справляются, и подключиться к их обработке (и получить доступ) всё проще и проще. К тому же, сами данные "переселяются" на мощные компьютеры и в интернет.

Я бы назвал ещё другую проблему: в ускорителях данные становятся всё более и более "косвенными". То, что идёт непосредственно с детектора, уже прошло несколько каскадов отсева и обработки в аппаратных триггерах самого детектора, и представляет собой далеко не просто "полную летопись событий", а весьма прореженные "наиболее интересные".

Fafner в сообщении #846872 писал(а):

Тогда получается, если нету возможности проверить экспериментально физические теории, физика умирает

Вы знаете, в истории физики такие периоды "застоя" случались и раньше. Просто прогресс физики происходит там, где есть поступление новых экспериментальных данных. А новые экспериментальные данные появляются там, где развивается техника, улучшаются её показатели, точность, характеристики (например, энергия, давление и т. п.). А техника может не развиваться по каким-то совершенно левым причинам. Например, с 17 по 18 век что изменилось в механике? Практически ничего. В оптике, в магнетизме?

Но если смотреть с этой стороны, то как раз всё не пасмурно, а радужно. Вторая половина 20 - начало 21 века - это бурный прогресс техники по нарастающей. Началось всё с электроники, сейчас микроэлектроника, вычислительные возможности (и всё, что от них происходит: "умная" обработка данных, "умные" и автономные датчики), всевозможные примыкающие достижения (цифровые фотокамеры, магниты, радиосвязь, зондовая микроскопия). И на горизонте брезжит эпоха нанотехнологий (пардон за "неприличное" слово), которые всё это возведут ещё в небывалую степень. + Биотехнологии, видимо.

Так что, рано отмечать окончание экспериментальной физики. Для сравнения, упомяну современную астрономию. Она взмывает вверх ракетой: огромные телескопы, космические телескопы, всевозможные диапазоны и высокая чувствительность, интерферометры (телескопы с огромным угловым разрешением), преодоление вековых проблем (таких как атмосферные искажения), и т. п. Даже интернет играет свою роль, позволяя совместно по всему миру наводить телескопы на интересное событие с задержкой в минуты и меньше.

[Fafner]

Munin в сообщении #846914 писал(а):

Не приучайтесь к узколобию и провинционализму (в том числе, в смысле области деятельности), даже если можете нахвататься их из самых высоких рук.

Постараюся.

Вы вспомнили о астрономии как примере поля для экспериментаторов. Но - телескопы стоят тоже не мало денег, и решение выделять очередные сотни милионов (или милиарды?) на крутой телескоп - дается не легко (особо, когда никто не говорит что "что то" получится, и есть только гипотезы что "что то" получится). К тому же, строить паралельно 2 телескопа для проверки чего-то одного (для перепроверки один одного, на всякий случай, ну и ускореного поиска чего-то) никто не будет. Счас вот начали планировать линейный ускоритель - но в то же время, закрывать БАК. Тоесть - получается всеовно будет 1 крутой ускоритель, на который прийдется ориентироватся всем, без альтернатив на высоких энергиях.

Развитие "нанотехнологий", биотехнологий и других использований результатов науки не берется под сомнение. Но это не совсем то, о чем говорил Морозов. Исследования в областях биологии или моделирования в физике плазмы, расчеты в новых материалах (типа графена) - это понимаю больше как прикладная экспериментальная физика, которой занимаются отдельно (тоесть есть отдельные лаборатории) по всему миру, где получить финансирование 100тыс-10млн доларов (на вполне обьяснимую цель, которая описывается слвоами и обьяснить, что через н-лет она может такое и такое сделать\улушить\принести прибыль) не так проблематично, как очередные млрд доларов на поиск "чего то", что в ближайшем будущем (5-10лет) никак не позволит получить дивиденты или хотя б практическую пользу.

К тому же, если в одной области экспериментами стоимостью 100тыс доларов занимаются 10 лабораторий, то вероятность "подгона" результатов\случайно и прискорбной ошибки - крайне снизится, а в итоге - снизится сильно риск уйти не в том направлении поиска. В случае ускорителей или телескопов - есть 1 установка, на которой работают тысячи людей, которые могут по разному думать\считать\делать выводы\интерпретировать - но даные то одни и те же, вариантов проверить с другой установки - нету. Не будет ли это "перерасходом" человеческого ресурса, когда фактически люди будут заниматся ношением камушков за 1000км на протяжении десятилетий, если можна пойти собрать машину - и за 10 дней завезти все камни куда надо? (это моя вольная интерпретация, возможно не точно отобржает аналогию)

-- 07.04.2014, 21:24 --

Munin в сообщении #846914 писал(а):

Fafner в сообщении #846872 писал(а):

Тогда получается, если нету возможности проверить экспериментально физические теории, физика умирает

Вы знаете, в истории физики такие периоды "застоя" случались и раньше. Просто прогресс физики происходит там, где есть поступление новых экспериментальных данных. А новые экспериментальные данные появляются там, где развивается техника, улучшаются её показатели, точность, характеристики (например, энергия, давление и т. п.). А техника может не развиваться по каким-то совершенно левым причинам. Например, с 17 по 18 век что изменилось в механике? Практически ничего. В оптике, в магнетизме?

В плане истории, тоже высказались мысли, что в физике после 19 века - ничего принципиально нового не было, и все открытия по сегодняшний день - это обработка и интерпретация экспериментов 19 века. По этому, счас приходит кризисное время - когда все книги\даные уже переосмыслены, и уже ничего больше оттуда взять нельзя.
Правда, тут я не знаю как быть из вашими словами на счет огромного количества даных с Тэватрона (и других похожих примеров, с той же астрономии), которые еще ждут своего времени на обработку...

[Munin]

Fafner в сообщении #846952 писал(а):

Но - телескопы стоят тоже не мало денег, и решение выделять очередные сотни милионов (или милиарды?) на крутой телескоп - дается не легко

Вы знаете, у меня возникает такое впечатление, что нынешние физики "зажрались". В буквальном смысле слова. Физика всегда была нищей, во все времена. И при этом - умудрялась давать результаты, в том числе экспериментальные. Лаборатории в подвале, электроника, спаянная на коленке, вручную дутое стекло вакуумных приборов... Бенджамин Франклин запускал воздушных змеев в грозу, он что, думаете, заказал их по мега-гранту, или сам клеил?

Но во 2 половине 20 века случилось неожиданное. Физика оказалась в фаворе. В центре внимания сверхдержав и их правительств. Оказалось, эти сморчки способны сделать такую фиговину, которая меняет политику всего земного шара. Атомную бомбу. А потом термоядерную. И в них начали вкладывать. Сравнительные копейки, с точки зрения государств, но огромные средства по сравнению с тем, что было, для физиков. И вот физики начали строить себе циклотроны, синхротроны, всё больше и больше, во вкус вошли... а тут халява-то и кончилась. Кончилась эпоха Холодной Войны. Никому не нужно выращивать своё сверхоружие в обгон конкурента. А физики с денежной иглы слезать не хотят. Их ломает.

Ну, каждая ломка рано или поздно заканчивается.

Практического выхода с HEP никакого, и никогда не будет - это всем уже ясно. С телескопов тоже, в общем-то. Так что, всё это занятия "для души" и "для престижу".

Fafner в сообщении #846952 писал(а):

К тому же, строить паралельно 2 телескопа для проверки чего-то одного (для перепроверки один одного, на всякий случай, ну и ускореного поиска чего-то) никто не будет.

Нет. Ровно наоборот. Будут. И по факту, постоянно так и делают. Все экспериментальные науки сидят на норме независимой проверки любого эксперимента.

Например, телескоп Кек, много лет бывший крупнейшим в мире (с 1993 по 2009, и сейчас GTS его обогнал только на чуть-чуть), это два телескопа-"близнеца", Keck I и Keck II.

Например, LHC - это, конечно, один ускоритель, но эксперименты на нём ставятся на нескольких детекторах (изначально 4, сейчас их число растёт), и например, открытием хиггса занимались независимо две коллаборации на детекторах ATLAS и CMS. Это изначально так было заложено в конструкцию и программу исследований. Аналогично и на Тэватроне было 4 детектора, и на других ускорителях...

Fafner в сообщении #846952 писал(а):

Исследования в областях биологии или моделирования в физике плазмы, расчеты в новых материалах (типа графена) - это понимаю больше как прикладная экспериментальная физика

Ну вот неправильно понимаете. Фундаментальная физика тоже есть самых разных масштабов. Познакомьтесь с предметом. Есть нерешённые фундаментальные проблемы на многих уровнях выше самого мелкого (самых высоких энергий):
- ядро;
- уровень от атомов и малых молекул до крупинок и макромолекул, уровень перехода от квантового к классическому;
- твёрдое тело, жидкость, плазма. Стёкла;
- хаос, самоорганизация;
- всевозможные нелинейные системы. Отдельно огромным куском - квантовые поля в режиме сильной связи (в том числе и в ФТТ/cond-mat);
- гидродинамика, МГД;
- ядерные реакции + кинетика (+ опционально гидродинамика, МГД) - астрофизические задачи;
- космология.
В целом, с уровня стёкол, нелинейщины и самоорганизации, возможно, растут мостики в сторону физического понимания жизни и разума.

-- 07.04.2014 23:51:08 --

Fafner в сообщении #846952 писал(а):

В плане истории, тоже высказались мысли, что в физике после 19 века - ничего принципиально нового не было

Это, простите, кто сказал, АЮМорозов??? Быть такого не может! (Или пора его подозревать в старческом маразме, хотя возраст не тот ещё.)

Физика растёт по экспоненте, 19-й век гораздо больше 18-го, 20-й - гораздо больше 19-го. Всё, что мы знаем по физике, мы знаем из 20 века - просто тычьте пальцем в вузовские учебники, и попадёте в достижения 20 века с вероятностью 95 %.

Надеюсь, это всё-таки не Морозов сказал. Я его уважаю, хотя мало читал (но достаточно).

Fafner в сообщении #846952 писал(а):

Правда, тут я не знаю как быть из вашими словами на счет огромного количества даных с Тэватрона (и других похожих примеров, с той же астрономии), которые еще ждут своего времени на обработку...

А это хорошо, что не знаете, как с ними быть :-) Сложите их к себе в голову, и понемножку думайте :-) Пользуйтесь разными источниками, составляйте картину с разных сторон, и не спешите со скоропалительными выводами, а сначала носите и вызревайте всё в себе.

[Fafner]

Munin в сообщении #846974 писал(а):

Это, простите, кто сказал, АЮМорозов??? Быть такого не может! (Или пора его подозревать в старческом маразме, хотя возраст не тот ещё.)

Физика растёт по экспоненте, 19-й век гораздо больше 18-го, 20-й - гораздо больше 19-го. Всё, что мы знаем по физике, мы знаем из 20 века - просто тычьте пальцем в вузовские учебники, и попадёте в достижения 20 века с вероятностью 95 %.

Надеюсь, это всё-таки не Морозов сказал. Я его уважаю, хотя мало читал (но достаточно).

Он много чего говорил, не беруся утверждать что не забыл какой то детали, вместе с которой утверждения приобретают совершенно другой смысл(или как вариант, не так понял). Трудно было удержать в памяти весь тот поток мыслей за 8 часов. Не был уверен, стоит ли вобще начинать эту тему и называть имя.

[Munin]

Fafner в сообщении #847001 писал(а):

Он много чего говорил

Вы сказали, это был семинар. Я подумал, что это мог сказать кто-то другой из зала.

Fafner в сообщении #847001 писал(а):

Трудно было удержать в памяти весь тот поток мыслей за 8 часов.

А диктофоны люди на что придумали? :-)

[paladin17]

Насчёт денег - всё дело в приоритетах.
LHC стоил примерно $7 млрд и строился около семи лет, при этом ФРС США ежемесячно выпускает примерно $100 млрд фактически на поддержку банкиров и спекулянтов.

Настоящая проблема же, на мой взгляд, в том, что наука как культурный и цивилизационный феномен, похоже, близка к своему логическому концу. Возможно, скоро она будет иметь статус в обществе наподобие современного статуса религии.

[Mopnex]

Ерунда, никогда такого не будет. Одна из главных черт, присущих любому мало-мальски развитому мозгу, начиная с низших млекопитающих, а возможно, ещё более простых - любопытство. Пока будут хомо сапиенсы - будут выделять миллиарды на, порой, дурацкое любопытство.