Immunologia potrzebuje zazdrości fizyki

czytałem The Economist czasopismo za ubiegły rok. To awangarda szczególnej gałęzi bougie, brytyjskiego neoliberalizmu – zwykle nie w moim stylu. Uważam jednak, że ważne jest dla mnie zrozumienie, jak dane plemię widzi świat i od czasu do czasu publikuje prawdziwe perełki. 

Wydanie z 22 czerwca 2024 r The Economist zawierał absolutnie bombowy artykuł zatytułowany „Pęknięcia w niebie: Nowe obserwacje wskazują, że ciemna energia może złamać najlepszy naukowy model wszechświata.” Fizyka jest pierwotną „nauką twardą” – jest nauką, na której opierają się wszystkie inne nauki. W tym artykule fizycy przyznają, że prawie nie mają pojęcia, jak działa 95% Wszechświata. 

Wyrazy uznania dla społeczności fizyków za szczerość. Jednak pod wieloma względami fizyka jest najłatwiejszą nauką — jej teorie na ogół powstają na podstawie pomiaru ruchów obserwowalnych ciał. A jeśli fizyka prawie nie ma pojęcia, jak działa 95% wszechświata, co nam to mówi o innych naukach, które próbują naśladować fizykę, ale zwykle im się to nie udaje?

Nauki społeczne od ponad stulecia próbują naśladować język i styl fizyki. Ale nauki społeczne próbują to naśladować Newtona fizyki, która ustąpiła już miejsca teorii względności, która wkrótce zostanie zastąpiona jakąś nową teorią, która może lepiej wyjaśnić najnowsze dane.

Immunologia jest znacznie bardziej złożona niż fizyka, ponieważ stanowi połączenie fizyki, biologii, chemii i psychologii i obejmuje niemal nieskończoną liczbę słabo poznanych zmiennych. Ale nigdy nie widziałem, żeby dziedzina immunologii przyznała się do błędu lub uczyła się na swoich błędach. Immunologia, która jest nam dzisiaj narzucana (w formie niekończących się kampanii szczepionek), opiera się na pomysłach z 1796 r., które od tego czasu nie uległy znacznemu postępowi. Jeśli zatem fizyka przyzna, że ​​nie wie prawie nic o wszechświecie, a immunologia wydaje się niezdolna do autorefleksji ani korekty, to immunologia prawdopodobnie wie o układzie odpornościowym mniej niż nic. Prawie nikt w dziedzinie immunologii nie jest na tyle uczciwy, aby przyznać się do tego, czego nie wie, ponieważ na udawaniu, że wie, można zarobić mnóstwo pieniędzy. 

W odróżnieniu od większości konkurentów, Ekonomiautrudnia udostępnianie artykułów. Uważam jednak, że udostępnienie tego artykułu moim czytelnikom leży w istotnym interesie publicznym. W długich fragmentach poniżej podkreśliłem sekcje, które mnie zaskoczyły, i dodałem dodatkowy komentarz porównujący i kontrastujący fizykę i immunologię (co moim zdaniem wchodzi w zakres „doktryny dozwolonego użytku”). W duchu kolegialności przypominam, że można się podpisać The Economist (tutaj). 

Pęknięcia w niebie: Nowe obserwacje wskazują, że ciemna energia może złamać najlepszy naukowy model wszechświata

W Arizonie, w Obserwatorium Narodowym Kitt Peak, teleskop przez trzy lata budował trójwymiarową mapę nieba. Badając światło dziesiątek milionów galaktyk, Instrument Spektroskopowy Ciemnej Energii (DESI) mógł odkryć coś zdumiewającego.

Obecnie prawie nigdy nie czytamy o podstawach badań laboratoryjnych w immunologii. Moderna twierdziła, że ​​jej „szczepionka na koronowirusa została zaprojektowana w zaledwie 2 dni” i „voilà, to musi zadziałać, wstrzyknijmy to 5 miliardom ludzi”. 

DESI, jak sama nazwa wskazuje, jest narzędziem do badania natury ciemna energia, tajemnicza istota, która stanowi 68% wszystkiego we wszechświecie i która rozpycha przestrzeń w odpychającej wersji grawitacji. Choć nie wiedzą, co to jest, naukowcy dotychczas zakładali, że gęstość ciemnej energii pozostaje taka sama od początku istnienia Wszechświata, czyli 13.7 miliarda lat temu. Jednak wstępne wyniki DESI sugerują, że założenie to mogło być błędne. Być może, zdaniem naukowców z DESI, gęstość zmieniała się w czasie. „To takie dziwne” – mówi Dragan Huterer z Uniwersytetu Michigan, który był zaangażowany w tę pracę. Jeśli odkrycia okażą się prawdziwe, kosmologia pogrąży się w kryzysie.

Fizyka rozpoczęła się od badania żelaznych praw wszechświata przy założeniu, że są one poznawalne, stałe i niezmienne. Okazuje się, że żelazne prawa rządzące wszechświatem mogą z czasem się zmieniać. Immunologia nigdy nie pomyślałaby o uznaniu tego rodzaju złożoności.

Badanie ciemnej energii jest zaskakująco nowe. Bezpośrednich dowodów na jej istnienie odkryto dopiero w 1998 r., kiedy naukowcy odkryli, że niezwykle jasne, eksplodujące gwiazdy zwane supernowymi oddalają się od Ziemi znacznie szybciej, niż powinny. Ich wniosek: wszechświat nie tylko się rozszerzał, ale ta ekspansja przyspieszała. „Ludzie się tego nie spodziewali” – mówi Adam Riess z Johns Hopkins University, który za odkrycie w 2011 roku otrzymał nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki.

Ponieważ trudno jest je badać bezpośrednio, prawdziwa natura ciemnej energii pozostaje słabo poznana. Wiodąca hipoteza głosi, że jest to energia nieodłącznie związana z próżnią pustej przestrzeni. Zgodnie z teorią kwantową próżnia nie jest tak naprawdę pusta, lecz syci się niezliczonymi parami cząstek i antycząstek, które pojawiają się z niczego, by się anihilować. Te interakcje wytwarzają „energię próżni”, która w skali kosmosu może rozsunąć przestrzeń. Pomysł ten nie jest pozbawiony problemów — kiedy fizycy próbują obliczyć, jaka byłaby gęstość energii próżni, otrzymują wartość od 60 do 120 rzędów wielkości większą niż obecnie potwierdzają dowody obserwacyjne — fiasko znane jako katastrofa próżniowa. „Ogólny konsensus jest co do tego, że zaradzenie [katastrofie] będzie wymagało nowego, fundamentalnego spojrzenia” – mówi dr Huterer.

Czekaj, co!? „Cząstki i antycząstki powstają z niczego tylko po to, aby się anihilować?” W porównaniu z tym biblijna historia stworzenia wydaje się banalna. 

Pomijając katastrofę próżniową, ciemna energia stanowi obecnie jeden z dwóch głównych filarów standardowego modelu kosmologii, najlepszego naukowego opisu ewolucji Wszechświata. Drugi filar to ciemna materia, niewidzialna forma materii, która stanowi 27% Wszechświata. Zwykła materia, do której zaliczają się gwiazdy i galaktyki, stanowi zaledwie 5%. Model standardowy mówi, że po Wielkim Wybuchu, który zapoczątkował ekspansję Wszechświata, przyciąganie grawitacyjne między atomami doprowadziło najpierw do powstania gwiazd i galaktyk, działając jednocześnie jako hamulec ogólnego wzrostu Wszechświata. Jednak wraz ze wzrostem ilości pustej przestrzeni wzrosła także ilość ciemnej energii, która ostatecznie przejęła główny wpływ na ewolucję kosmosu, napędzając przyspieszoną ekspansję, którą dr Riess zaobserwował ćwierć wieku temu.

Jak sądzę, już się zorientowałeś, „ciemna energia” i „ciemna materia” są symbolami zastępczymi. Można w ten sposób powiedzieć: „Nie wiemy, ponieważ nie możemy zmierzyć tego, co dzieje się w tych przestrzeniach”. Zatem 95% wszechświata składa się z „nie wiemy”. 

Oczekuje się, że ta ekspansja Wszechświata będzie trwać wiecznie, a galaktyki w końcu będą oddalać się wzajemnie od pola widzenia, co jest losem znanym jako Duzy mroz. Jeśli jednak, jak sugeruje DESI, gęstość ciemnej energii może się zmienić, w grę wchodzą inne scenariusze: coraz gęstsza ciemna energia może pewnego dnia spowodować rozerwanie atomów, a nawet samej struktury czasoprzestrzeni, co jest scenariuszem znanym jako Wielkie Rozdarcie. I odwrotnie, a ciemna energia o malejącej gęstości może spowodować, że materia i grawitacja ponownie przejmą władzę nad wszechświatem, powodując ponowne zapadnięcie się kosmosu w odwrotny Wielki Wybuch, znany jako Big Crunch. (Ziemianie nie muszą się zbytnio martwić — Słońce pochłonie najbardziej wewnętrzne planety Układu Słonecznego na długo przed wystąpieniem któregoś z losów.)

Fajne fajne. Wielkie mrożenie, wielkie rozdarcie, wielkie chrupnięcie. Inaczej mówiąc, „wiele podstawowych założeń fizyki powstałych na przestrzeni ostatnich 100 lat jest obecnie dostępnych”.

Wstępne ustalenia DESI ogłoszono na dorocznym spotkaniu Amerykańskiego Towarzystwa Fizycznego w Kalifornii w kwietniu, wkrótce po opublikowaniu serii artykułów na serwerze preprintów arXiv. W artykułach znalazły się dane z pierwszego roku pięcioletniego badania DESI. DESI, któremu powierzono zadanie schwytania niewidzialnego celu, musiało znaleźć kreatywne, pośrednie metody polowania na oznaki ciemnej energii. Głównym zadaniem instrumentu jest mapowanie rozmieszczenia galaktyk w przestrzeni. Na tej mapie ukryte są ślady fal dźwiękowych, które podróżowały przez wczesny Wszechświat. Wzory te narosły, gdy ciemna energia spowodowała rozszerzenie się wszechświata. Analiza najodleglejszych śladów daje kosmologom możliwość spojrzenia wstecz w czasie, umożliwiając im sporządzenie wykresu ewolucji ciemnej energii na przestrzeni miliardów lat.

Wielki kryzys

Wyniki DESI sugerują nie tylko, że gęstość ciemnej energii zmieniała się w czasie. Według dr Huterera to, co się stało, jest jeszcze dziwniejsze: gęstość wzrastała aż do około 4 miliardów lat temu, a następnie zaczęła spadać (patrz wykres). Nikt nie jest w stanie wyjaśnić dlaczego.

Jeśli wyniki zespołu DESI okażą się prawidłowe, oznaczałoby to całkowitą ponowną ocenę tego, czym może być ciemna energia. „W chwili, gdy [ciemna] energia zmienia się w czasie, nie jest to już energia próżni” – mówi Bhuvnesh Jain, kosmolog z Uniwersytetu Pensylwanii. Istnieją już alternatywne propozycje, skupiające się na pole ciemnej energii zwane kwintesencją, które przenika całą przestrzeń i może zmieniać się z czasem. Jednakże, jak mówi dr Jain, obecne wyniki DESI wskazują na coś bardziej złożonego niż najprostsze modele kwintesencji.

„Kwintesencja” to kolejny symbol zastępczy czegoś, czego nie można zobaczyć ani zmierzyć, ale według nich może istnieć. The Słownik Merriam-Webster definiuje kwintesencja jako „piąty i najwyższy element filozofii starożytnej i średniowiecznej, który przenika całą przyrodę i jest substancją budującą ciała niebieskie”. Dla mnie to brzmi bardzo podobnie do ducha. Zatem powinniśmy zachowywać się tak, jakby duchowość NIE była nauką, ale kiedy fizycy pożyczają termin z teorii Arystotelesa, który jest obciążony duchowym znaczeniem, oznacza to, że zajmują się nauką? Myślę, że te dziedziny pokrywają się ze sobą w znacznie większym stopniu, niż wiele osób jest skłonnych przyznać. 

Oznaczałoby to również, że standardowy model kosmologii w jego obecnej formie to tost. Nic więc dziwnego, że wyniki DESI budzą konsternację. Ale to nie jedyne irytujące pęknięcia w modelu. Na przykład niektórzy astronomowie zaobserwowali, że materia w pobliskim wszechświecie zlepia się w mniejszym stopniu, niż twierdzi model standardowy, i że wczesny Wszechświat nie wydaje się być tak jednolitym miejscem, jak przewidywania modelu standardowego powinny być.

Co więcej, w ciągu ostatniej dekady różne zespoły mierzyły różne wartości stałej Hubble'a, czyli tempa, w jakim Wszechświat się obecnie rozszerza (nazwanej na cześć Edwina Hubble'a, amerykańskiego astronoma, który odkrył, że galaktyki oddalają się od Ziemi z prędkością proporcjonalnie do ich odległości od niego). Oznaczałoby to, że kosmolodzy tak naprawdę nie rozumieją historycznej ekspansji Wszechświata – ani, co za tym idzie, tego, jak ciemna energia zachowywała się w tym czasie. Jednak ostatnie obserwacje z Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba, zebrane przez Wendy Freedman z Uniwersytetu w Chicago i jej zespół, wydają się sugerować, że wartości te można pogodzić, co nie sugeruje niczego nieoczekiwanego w zachowaniu ciemnej energii. Wyniki nie zostały jednak jeszcze opublikowane w czasopiśmie naukowym, więc nie wszystkie strony debaty są o tym przekonane.

Wszystkie te problemy skłoniły niektórych kosmologów do opowiedzenia się za radykalnymi rozwiązaniami – na przykład przyjęciem bardziej elastycznych koncepcji ciemnej energii lub pracą nad alternatywą dla standardowego modelu kosmologii. Niektórzy posuwają się nawet do sugestii, że ogólna teoria względności Alberta Einsteina, na której opiera się ten model, mogła osiągnąć swoje granice. „Wiemy, że prędzej czy później to się nie uda. Przydarzyło się to Newtonowi, stanie się to także Einsteinowi” – ​​mówi Andreu Font-Ribera, kosmolog z Instytutu Fizyki Wysokich Energii w Barcelonie i kolejny członek zespołu DESI. Nie oznaczałoby to, że Einstein się mylił, a jedynie – choć może to małe pocieszenie – niezupełnie miał rację. Tak jak wykazano, że prawo powszechnego ciążenia Izaaka Newtona jest przybliżeniem ogólnej teorii względności w odpowiednich warunkach (tj. na stosunkowo małych odległościach i niskich polach grawitacyjnych na Ziemi i wokół niej), ogólna teoria względności może również okazać się przypadkiem ograniczającym jakiejś głębszej, jeszcze nieodkrytej teorii.

Fizykę Newtona zastąpiła więc teoria względności, którą wkrótce zastąpi jakaś nowa teoria (na podstawie najnowszych danych), ale czy mamy przyjąć teorie Edwarda Jennera na temat szczepień z 1796 r. jako niezmienne prawa działania układu odpornościowego człowieka? Naprawdę!? 

Na razie wszelkie rozmowy o zastąpieniu standardowego modelu kosmologii, nie mówiąc już o ogólnej teorii względności, motywowane są wskazówkami i domysłami. Jednak w miarę jak następna generacja teleskopów i obserwatoriów zacznie generować dane, może wyłonić się nowy, pełniejszy obraz roli ciemnej energii we wszechświecie. Na przykład Obserwatorium Vera Rubin w Chile będzie również sporządzać wykresy ekspansji Wszechświata w czasie i mapować jego ewolucję na przestrzeni ostatnich kilku miliardów lat. To zacznie oglądać niebo w przyszłym roku. Teleskop kosmiczny Euclid Europejskiej Agencji Kosmicznej znajduje się już na orbicie i tworzy własną mapę galaktyk. Celem projektu jest także śledzenie ciemnej energii poprzez pomiary rozszerzania się Wszechświata. „Ma się wrażenie, że wskazówki już prawie są na miejscu” – mówi dr Riess. „Ciągle czekam, aż naprawdę mądra osoba ułoży te puzzle w całość”. 

Cóż za wspaniałe zaproszenie na końcu! Mówią: „Nowe dane zniszczyły nasze istniejące modele wszechświata, mamy pewne wskazówki, ale nie mamy ogólnej teorii, która miałaby sens. Nie możemy się doczekać nowych modeli zrozumienia”. Taka szczerość i pokora są nie do pomyślenia w immunologii. 

Jeszcze raz należą się brawa dla fizyków za pokorę i uczciwość w przyznaniu się do tego, czego nie wiedzą. Ale to sprawia, że ​​arogancja immunologii jest tym bardziej rażąca w porównaniu. Immunologia utknęła w XVIII-wiecznym paradygmacie, który prawie na pewno jest błędny, ale nie znamy wszystkich powodów, dla których jest błędny, ponieważ prawie nigdy nie zadają sobie trudu przeprowadzenia odpowiednich badań. 

Jeśli będziemy podążać za pieniędzmi, wyobrażam sobie, że fizycy są w stanie zebrać więcej pieniędzy, uznając, czego nie wiedzą, aby móc finansować nowe teleskopy, superzderzacze i tym podobne. Ale immunologia zarabia pieniądze, udając, że wie wszystko (kiedy w rzeczywistości wie mniej niż nic), aby móc wstrzykiwać ludziom toksyczne produkty i powodować przewlekłą chorobę. W tym momencie nie sądzę, że możemy już nazywać immunologię i wakcynologię naukami. Zamiast tego są przerażającą, barbarzyńską mieszanką biznesu i polityki udającą naukę. 

Opublikowane ponownie od autora Zastępki