RSS

Monthly Archives: September 2011

Usurel cu neutrinii pe scari

Evident, nu pot rezista. Am vazut prea multe titluri flamboiante in presa de la noi si de aiurea legate de anuntul de la mijlocul lui Septembrie al celor de la CERN ca au masurat viteze supra-luminice la neutrinii creati intr’unul dintre experimentele lor. “Savantii, bulversati de vitezele superluminice”, “se naruiesc bazele fizicii”, ca sa citez din doar unul dintre articolele aparute pe la noi.

Acum, am de facut 2 observatii. Una este despre descoperirea in sine, cealalta legata de felul in care descoperirea, daca se dovedeste valida, influenteaza lumea fizicii.

In primul rind despre ceea ce au descoperit cei de la CERN. Descoperirea raportata de ei este rezultatul unui singur experiment. Rezultatele experimentului au fost publicate direct, fara a trece prin procedura normala de peer-review. La publicarea oricarui rezultat stiintific, inainte ca respectivul rezultat sa ajunga intr’o revista de specialitate, el este verificat cu atentie, independent, de mai multi alti specialisti in acelasi domeniu, capabili sa urmareasca calcule, grafice, rationamente. Motivul este simplu, orice articol aparut intr’o revista de specialitate, odata validat si publicat, devine referinta pentru alti cercetatori si ultimul lucru pe care ti’l doresti ca cercetator este sa’ti bazezi studiile pe niste ecuatii gresite, de exemplu.

Cei de la CERN nu au urmat aceasta cale. Motivul lor nu a fost neincrederea in sistemul peer-review, nici vreo dorinta de a obtine gloria cit mai repede ci faptul ca descoperirea este atit de importanta incit o doreau testata, verificata, taiata in bucatele, demontata si remontata cit mai repede. Au iesit, pur si simplu, ametiti si entuziasmati din laborator si au dat repede “telefon” la toata lumea: “baieti, avem treaba!”. Asta nu inseamna decit ca au ocolit canalul principal peer-review dar au inundat toata cimpia.

Despre datele in sine si despre experiment nu ma pot pronunta. Nu am nici expertiza si nici datele necesare pentru a le analiza. Cu atit mai putin un accelerator de particule in balcon pentru a recrea experimentul si a verifica rezultatele. De asta se vor ocupa, se pare, americanii si japonezii. Si, probabil, citeva sute de fizicieni care vor lua la puricat fiecare aspect al experimentului, calculelor si concluziilor. Din cite inteleg de la unii mai in tema decit mine, erorile cautate sint la nivel de masuratoare (timp si distanta) si, evident, in calculele propriu zise, dar astea sint mai degraba simpla aritmetica si este putin probabil sa se gaseasca ceva acolo.

Cineva s’ar putea intreba “da’ de ce toata lumea este atit de convinsa ca rezultatul e gresit si cauta eroarea?”. Si raspunsul asta este simplu. Pentru ca Teoria Relativitatii, cea care postuleaza (“a postula” inseamna a avea ca baza de pornire, a face niste presupuneri initiale nedemonstrabile dar care decurg din observatie, presupuneri din care urmeaza sa se deriveze toate celelalta rezultate ale teoriei) faptul ca nu poate exista nici un fenomen care sa se propage cu viteze mai mari decit viteza luminii, este o teorie solida, cu rezultate testate. In mod ironic, daca teoria relativitatii n’ar fi existat sau n’ar fi fost valida, experimentul CERN despre care vorbim nu ar fi putut functiona in forma lui actuala. Pentru ca distanta dintre punctul in care sint produsi neutrinii si punctul in care sint detectati este masurata prin GPS. Iar GPSul foloseste rezultatele relativitatii pentru a functiona (satelitii GPS au ceasuri atomice foarte precise instalate in interiorul lor, timpul masurat de ele fiind corectat relativist pentru elimina incetinirea timpului care apare intr’un cimp gravitational intens). In feluri similare, alte rezultate ale teoriei fac parte din viata noastra cotidiana si se dovedesc a fi foarte valide. E normal, in acest caz, sa privesti cu suspiciune un rezultat atit de iesit din comun.

Am scris putin mai sus “foarte valide”. Nu era o scapare ci o eroare intentionata. Daca in logica un lucru este sau nu este valid si nu suporta grade, in fizica (si in celelalte stiinte naturale) lucrurile nu sint asa de transante. Si cu asta ajung la partea a doua a postarii, cum influenteaza aceasta descoperire, daca ea se dovedeste valida, lumea fizicii?

Dupa cum spuneam, in fizica “valid” suporta grade si nuante. Este suficient sa ne gindim la faptul ca Mecanica Clasica, asa cum a fost ea enuntata de Newton, este “valida” in cazul universului observabil cu ochiul liber dar ea nu mai este “valida” odata coboriti la nivel atomic. Nu ma credeti? Urcati’va in masina si mergeti din punctul A in punctul B, faceti inregistrari si masuratori, comparati rezultatele cu predictiile Mecanicii si o sa fiti surprinsi, asa este. Mai mult, insasi masina cu care experimentati a fost proiectata pornind de la principiile teoriei pe care vreti sa o testati. Incercati apoi sa construiti un LASER bazindu’va pe principiile Mecanicii Clasice si o sa aveti o noua surpriza, n’o sa functioneze.

Dar “valid” nu se refera numai la domeniul de aplicabilitate ci si la acuratetea rezultatelor teoretice in comparatie cu realitatea. Modelele noastre teoretice, oricit de rafinate, nu pot decit sa se apropie asimptotic de realitate. In unele cazuri precizia este suficient de mare incit predictiile sa fie utile (scriu aceasta postare folosind un calculator bazindu’se pe astfel de predictii extrem de complexe, Arhimede a incendiat navele inamice folosindu’se de astfel de predictii), in alte cazuri teoria este inca foarte departe de realitate. Tocmai de aceea insasi schema de functionare a stiintei, epistemologia, implica chestionarea permanenta a concluziilor si invitarea descoperirii incompletitudinii teoriilor.

Mai mult, fizicienii nu formeaza o religie care si’a postulat teoriile pe post de zei si o iau la fuga smulgindu’si parul din cap la descoperirea ca zeul lor a fost unul fals. Fizicianul, cel putin in epoca in care traim, isi doreste sa descopere ca teoriile “valide” acum sint macar putin gresite. De ce? Pentru ca nu putem explica complet universul in care locuim cu teoriile pe care le avem acum la indemina. Nici macar pe cel pur material. Daca toate teoriile ar fi absolut corecte si nimic nou n’ar mai aparea, ne’am afla in situatia ingrata de a constata ca fizica este fata cu realitatea in acelasi raport in care se afla desenul naiv al unui copil  intr’un manual de biologie cu floarea pe care a incercat sa o reprezinte. Nostima, utila pina la un punct, motiv de mindrie pentru parintii copilului, dar cam atit. Fizica are nevoie de revizuiri. Este un proces de apropiere cu pasi marunti de realitate.

Din acest motiv savantii nu sint bulversati de vitezele supra-luminice ale neutrinilor de la CERN. Si bazele fizicii nu se naruie. In procesul de verificare a rezultatelor raportate de CERN fizicienii vor descoperi fie modalitati noi de a evita erori si Teoria Relativitatii va ramine in picioare asa cum este pina data viitoare, fie o corectie noua a teoriei, o dimensiune noua a realitatii, un aspect pe care nu’l luasera in calcul. Teoria va deveni in acest proces “putin mai valida”. Istoria fizicii este plina de astfel de momente. La fel cum este plina de incercari esuate de a demonstra ca este falsa. Iar acest lucru este rezultatul insasi teoriei cunoasterii si a unui scepticism sanatos pe care trebuie sa’l aiba orice om de stiinta demn de acest nume.

In concluzie, mai usor cu neutrinii pe scari.

 
11 Comments

Posted by on September 29, 2011 in WTF

 
 
Follow

Get every new post delivered to your Inbox.