86. Czy prawa fizyki da się złamać, czyli Pytanie na Dziś (IV)

Obecna nauka najczęściej posługuje się paradygmatami, to jest opiera się na pewnych założeniach, które nie są absolutnymi aksjomatami, lecz tymi fragmentami wiedzy o świecie, jakie udało się potwierdzić doświadczeniami. Paradygmat jest brany za podstawę dalszych badań tak długo, jak długo jest wartościowy poznawczo, lecz może ulec zmianie. Tym samym dopuszczalna jest możliwość znalezienia wyniku doświadczalnego sprzecznego z teorią, a więc złamanie prawa fizyki.

Każde takie zdarzenie wiąże się z naukową rewolucją i zmianą sposobu rozumienia świata, zwykle pokazuje się że poprzednie teorie tak na prawdę dotyczyły przypadków szczególnych nowszej teorii bardziej ogólnej (dynamika Newtona to szczególny przypadek w ramach teorii względności dla małych mas i małych prędkości).

Obecnie jest kilka punktów które potencjalnie mogą się okazać początkiem takiej rewolucji, a więc złamania dotychczasowych praw fizyki, na przykład alternatywne wyjaśnienie istnienia ciemnej materii polegające na uznaniu, że najbardziej podstawowa kosmologiczna zależność masy i odległości od przyciągania grawitacyjnego, ma inną postać dla bardzo dużych odległości.

Drugi problem to Model Standardowy opisujący cząstki elementarne. Model jest bardzo dobry i ostatnio wzmocniono go przez odkrycie bozonu Higgsa, ale jednak mimo wszystko kłopotliwy. W jego wersji cząstki posiadają 19 parametrów swobodnych, to znaczy takich, które dla danej cząstki po prostu mają pewną wartość i trzeba je zmierzyć bo nie wiadomo od czego zależą i skąd się biorą.

Dodam jeszcze, że obecnie najczęściej łamane są w nauce nie tyle podstawowe prawa, co ich znane nam dotychczas konsekwencje. Wiele ciekawych odkryć dotyczy sytuacji, gdy odkrywa się zjawisko wprawdzie w ramach fizyki możliwe, ale wcześniej nie obserwowane lub uznawane za nie mogące zajść w danych warunkach. Gdyby na przykład udało się dowieść, że procesy umysłowe w mózgu są wspomagane przez splątanie kwantowe, byłoby to coś w ramach fizyki w zasadzie możliwego, lecz uznawanego za mało prawdopodobne z uwagi na warunki w których efekt ten trwa skrajnie krótko.

Parę takich przełomów miało miejsce w chemii, a przykład w latach 60. odkryto że gazy szlachetne mogą tworzyć związki chemiczne, co łamało regułę oktetu. Jednak po przeliczeniu nowego modelu okazało się, że sytuacja taka jest nadal możliwa w ramach znanych praw.

Inne czasem ogłaszane przypadki złamania praw fizyki to po prostu znalezienie szczególnego przypadku, na przykład prawo Ohma załamuje się w przewodniku niemal jednowymiarowym (nanodrut złożony z pojedynczej linii atomów)