理論物理學並不是胡說八道！
弦景觀可能是一個迷人的想法，充滿了理論上的潛力，但它不能預測我們在宇宙中可以觀察到的任何東西。這種以解決“非自然”問題為動力的美的觀念，本身不足以提升到科學所要求的水平。物理學的歷史充滿了你聽說過的偉大思想，比如標準模型、大爆炸、廣義相對論等等。但它也充滿了你可能沒聽說過的絕妙想法，比如坂田模型，彩色理論，穩態模型，等離子宇宙學。今天，我們有非常流行的理論，但沒有任何證據:超對稱、大統一、弦理論和多元宇宙。
由於這一領域的結構，陷入一種諂媚的想法，專注於這些主題往往是成功的。另一方面，選擇其他話題就意味著要單幹。“美”或“自然”的概念長期以來一直是物理學的指導原則，並將我們引向這一點。堅持這一原則正是導致我們誤入歧途的原因。
這本名為《迷失在數學》的書探討了一些令人難以置信的重大觀點，包括理論物理學陷入集體思維的泥潭，以及無法在現實的強光下直面自己的觀點，這沒有提供任何證據支持這些觀點。假設你有一個假設的問題，從一個名單中選出兩位億萬富翁，並估計他們淨資產的差額。假設他們是匿名的，你不知道哪個更值錢，他們在福布斯億萬富翁排行榜上的排名如何，或者他們中的任何一個目前的實際價值是多少。
我們可以把第一個稱為A，第二個稱為B，它們之間的區別是C，其中A - B = C。它不太可能比A或B小很多，換句話說，如果A和B的單位都是數十億美元，那麼C的單位也很可能是數十億美元，或者至少是數億美元。
當你有兩個大數，一般來說，取它們的差，它們的差的數量級和問題中的原始數的數量級相同。例如，A可能是Pat Stryker(排名第703位)，價值3,592,327,960美元。B可能是大衛·格芬(排名190)，價值8467,103,235美元。兩者之間的差額，即A - B，是- 4,874,775,275美元。C有百分之50的可能性是正或負，但在大多數情況下，它的數量級與a和B相同。
但並非總是如此。例如，在世界上2200多名億萬富翁中，大多數人的資產還不到20億美元，還有數百人的資產在10億至12億美元之間。如果你碰巧隨機選了其中兩個，如果他們的淨資產相差只有數千萬美元，你也不會感到非常驚訝。
2017年12月11日，企業家泰勒·文克萊沃斯和卡梅隆·文克萊沃斯在福克斯工作室與瑪麗亞·巴蒂羅姆(討論比特幣。世界上第一批“比特幣億萬富翁”，他們的淨資產幾乎是一樣的，但背後有一個根本原因。但是，如果它們之間的差額只有幾千美元，或者為零，您可能會感到驚訝。“太不可能了，”你會想。但這畢竟也並非完全不可能。
不。這並不奇怪，它揭示了一個關於大數字的真理:一般來說，如果A是大數，B也是大數，那麼A- B也會大……但是如果A和B非常接近的話就不是這樣了。億萬富翁的分佈並不是完全隨機的，你看，所以這兩個看似無關的東西實際上是相關的，可能有一些潛在的原因。
標準模型中夸克和輕子的質量。最重的標準模型粒子是頂夸克;最輕的非中微子是電子。中微子本身至少比電子輕400萬倍:比所有其他粒子之間存在的差異還要大。一路在天平的另一端,普朗克尺度預感徘徊在10 ^ 19 Ge。這個性質在物理學中也是成立的。電子是構成我們在地球上發現的原子的最輕的粒子，它的質量是最重的標準模型粒子頂夸克的30多萬倍。中微子至少比電子輕400萬倍，而普朗克質量——宇宙中所謂的“自然”能量尺度——大約比最上面的夸克重10^17倍(或100,000,000,000,000倍)。
如果你不知道這些質量為何如此不同的根本原因，你就會認為這是有原因的。這種類型的思考被稱為“自然”論證。在它最簡單的形式中，它說應該有某種物理上的解釋來解釋為什麼具有不同性質的宇宙組成部分之間應該有這些區別。
當對稱性恢復(在電位的頂部)時，就會發生統一。然而，與我們今天所擁有的宇宙相對應，伴隨著新的大質量粒子。至少對於某些應用程序是這樣。在20世紀，物理學家們用自然論證取得了巨大的效果。要解釋尺度上的巨大差異，一種方法是在高能時施加對稱性，然後研究在低能時打破對稱性的後果。許多偉大的想法於這個推理，特別是在粒子物理學領域。弱電作用力中的量規玻色子就是這樣產生的，希格斯介子機制也是這樣，就像幾年前被證實的那樣，希格斯介子也是這樣。整個標準模型都建立在這些對稱和自然論證的基礎上，而自然恰好與我們最好的理論相一致。
標準模型中的粒子和反粒子現在都已被直接探測到，最近的一個頑固分子希格斯玻色子本世紀初在大型強子對撞機(LHC)上墜落。另一個巨大的成功是宇宙膨脹。在早期，宇宙需要被精細地調整到一個很高的程度，才能產生我們今天看到的宇宙。膨脹速率、空間曲率以及其中物質和能量的總量之間的平衡一定是非同尋常的;這似乎是不自然的。宇宙膨脹是用來解釋它的一種被提議的機制，從那以後，它的許多預測得到了證實，例如:
一個幾乎尺度不變的波動譜，超視界密度和超視界密度的存在，密度缺陷本質上是絕熱的，以及大爆炸後宇宙早期達到的溫度上限。
在膨脹過程中發生的量子漲落在宇宙中被拉伸，當膨脹結束時，它們變成密度漲落。隨著時間的推移，這導致了今天宇宙的大尺度結構，以及在宇宙微波背景輻射中觀測到的溫度波動。但是，儘管這些自然論取得了成功，它們並不總是能結出果實。
最重的粒子和普朗克尺度之間質量尺度的差異是超對稱的動機;它的預測再次被證實為零。標準模型的不自然導致了以大統一形式出現的新的對稱性，最近又出現了弦理論，它們的預測都沒有得到證實。宇宙常數非零的值導致了一種特定類型的多元宇宙的預測，這種預測甚至無法得到驗證。
標準模型粒子及其超對稱對應物。這些粒子被發現的比例略低於50%，而超過50%的粒子從未顯示過它們存在的痕跡。在LHC第一次和第二次運行之後，許多有趣的參數空間消失了。然而，與過去不同的是，這些死衚衕仍然代表著主要理論家和實驗主義者聚集在一起進行研究的領域。這些死衚衕，實際上已經有兩代物理學家沒有結果了，繼續吸引著資金和，儘管可能完全脫離了現實。
大統一理論中普遍存在的玻色子和反玻色子之間的不對稱，可能會導致物質和反物質之間的根本不對稱，就像我們在宇宙中觀察到的那樣。沒有人喜歡面對一種可能性，那就是浪費自己的生命去追逐一個幻想的想法，但這就是作為一個理論家的意義所在。你看到一個不完整的拼圖的幾個部分，然後猜出完整的畫面到底是什麼，大多數時候，你都錯了。也許，在這些情況下，我們所有的猜測都是錯的。但他只是設法讓我們相信，對於他們以前成功解決的那類問題來說，這些都是好主意。不能保證他們會成為解決當前問題的好路標。
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