Immunologi kræver fysik misundelse

Jeg har læst The Economist magasin for det seneste år. Det er fortrop for en bestemt gren af ​​bougie, britisk, neoliberalisme - normalt ikke min kop te. Men jeg tror, ​​det er vigtigt for mig at forstå, hvordan netop den stamme ser verden, og nogle gange udgiver de nogle rigtige perler. 

22. juni 2024-udgaven af The Economist indeholdt en absolut bombeartikel med titlen "Revner i himlen: Nye observationer antyder, at mørk energi kan bryde videnskabsmænds bedste model af universet." Fysik er den oprindelige "hårde videnskab" - det er den videnskab, som alle andre videnskaber er baseret på. Og i denne artikel anerkender fysikere, at de næsten ikke aner, hvordan 95 % af universet fungerer. 

Kudos til fysiksamfundet for deres åbenhed. Men i mange henseender er fysik den nemmeste videnskab - deres teorier er generelt udviklet fra måling af bevægelser af observerbare kroppe. Og hvis fysikken næsten ikke har nogen idé om, hvordan 95 % af universet fungerer, hvad fortæller det os så om de andre videnskaber, der forsøger, og som regel fejler, at efterligne fysik?

Samfundsvidenskaberne har forsøgt at kopiere fysikkens sprog og stil i mere end et århundrede. Men samfundsvidenskaberne forsøger at kopiere newtonsk fysik, som allerede har givet plads til relativitetsteori, som er ved at blive afløst af en eller anden ny teori, der bedre kan forklare nyere data.

Immunologi er meget mere kompleks end fysik, fordi det er en kombination af fysik, biologi, kemi og psykologi og involverer et næsten uendeligt antal dårligt forståede variabler. Men jeg har aldrig set immunologiområdet indrømme fejl eller lære af deres fejl. Den immunologi, der påtvinges os i dag (i form af endeløse vaccinekampagner) er baseret på ideer fra 1796 - som ikke er gået meget frem siden. Så hvis fysikken erkender, at de næsten intet ved om universet, og immunologien synes ude af stand til selvrefleksion eller korrektion, så ved immunologien sandsynligvis mindre end ingenting om immunsystemet. Næsten ingen inden for immunologi er ærlige nok til at erkende det, de ikke ved, fordi der er så mange penge at tjene på at lade som om de ved. 

I modsætning til de fleste af deres konkurrenter, Den Economist gør det svært at dele artikler. Men jeg føler, at der er en overbevisende offentlig interesse i at dele denne artikel med mine læsere. I de lange uddrag nedenfor fremhævede jeg sektioner, der blæste mit sind, og tilføjede yderligere kommentarer, der sammenligner og kontrasterer fysik og immunologi (som jeg mener falder ind under "læren om rimelig brug"). I kollegialitetens ånd skal jeg bemærke, at du kan abonnere på The Economist (link.). 

Revner i himlen: Nye observationer antyder, at mørk energi kan bryde videnskabsmænds bedste model af universet

I Arizona, ved Kitt Peak National Observatory, har et teleskop brugt tre år på at bygge et tredimensionelt kort over himlen. Ved at undersøge lyset fra titusinder af galakser, kan Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) have fundet noget forbløffende.

Vi læser næsten aldrig om grundlæggende bænkvidenskab i immunologi i disse dage. Moderna hævdede, at dens "coronavirus-vaccinen blev designet på kun 2 dage” og 'voilà det skal virke, lad os sprøjte det ind i 5 milliarder mennesker.' 

DESI, som navnet antyder, er et værktøj til at undersøge arten af mørk energi, en mystisk enhed, der står for 68% af alt i universet, og som skubber rummet fra hinanden i en frastødende version af tyngdekraften. Selvom de ikke ved, hvad det er, har forskere hidtil antaget, at tætheden af ​​mørk energi har været den samme siden universets start for 13.7 milliarder år siden. Men DESIs første resultater tyder på, at denne antagelse kan have været forkert. Måske, siger DESI's videnskabsmænd, tætheden har ændret sig over tid. "Det er så bizart," siger Dragan Huterer fra University of Michigan, som var involveret i arbejdet. Hvis resultaterne viser sig sande, ville det katapultere kosmologi til en krise.

Fysik begyndte som en udforskning af universets jernlove ud fra den antagelse, at de var kendte, faste og uforanderlige. Det viser sig, at universets jernlove kan ændre sig over tid. Immunologi ville aldrig drømme om at anerkende den slags kompleksitet.

Studiet af mørk energi er overraskende nyt. Direkte beviser for dens eksistens blev ikke opdaget før i 1998, da forskere opdagede, at ekstremt lysstærke eksploderende stjerner kaldet supernovaer bevægede sig væk fra Jorden meget hurtigere, end de burde. Deres konklusion: ikke blot udvidede universet sig, men at ekspansionen accelererede. "Folk havde ikke forventet det," siger Adam Riess fra Johns Hopkins University, som delte en Nobelpris i fysik for opdagelsen i 2011.

Fordi det er svært at studere direkte, er den sande natur af mørk energi stadig dårligt forstået. Den ledende hypotese er, at det er energi, der er uløseligt forbundet med det tomme rums vakuum. Per kvanteteori er et vakuum ikke rigtig tomt, det bruser af utallige par af partikler og antipartikler, der dukker op fra ingenting, kun for at udslette hinanden. Disse interaktioner frembringer en "vakuumenergi", der over kosmos skalaer kunne skubbe rummet fra hinanden. Denne idé er ikke uden problemer - når fysikere forsøger at beregne, hvad denne vakuumenergitæthed ville udgøre, får de en værdi mellem 60 og 120 størrelsesordener større end hvad observationsbeviser i øjeblikket understøtter - en fiasko kendt som vakuumkatastrofen. "Den generelle konsensus er, at løsning af [katastrofen] vil kræve grundlæggende ny indsigt," siger Dr. Huterer.

Vent, hvad!? "Partikler og antipartikler opstår fra ingenting kun for at udslette hinanden?" Den bibelske skabelseshistorie virker fodgænger til sammenligning. 

Bortset fra vakuumkatastrofen, danner mørk energi nu en af ​​to centrale søjler i standardmodellen for kosmologi, den bedste videnskabelige beskrivelse af universets udvikling. Den anden søjle er mørkt stof, en usynlig form for stof, der udgør 27 % af universet. Regelmæssigt stof, som udgør stjerner og galakser, tegner sig for sølle 5%. Standardmodellen siger, at efter at Big Bang satte universets ekspansion i gang, førte tyngdekraftens tiltrækning mellem atomer først til dannelsen af ​​stjerner og galakser, samtidig med at den fungerede som en bremse på universets samlede vækst. Efterhånden som mængden af ​​tomt rum steg, steg mængden af ​​mørk energi imidlertid også, og til sidst tog den over som den primære indflydelse på udviklingen af ​​kosmos, hvilket drev den accelererede ekspansion, som Dr. Riess observerede for et kvart århundrede siden.

Som jeg forestiller mig, at du allerede har regnet ud, er "mørk energi" og "mørk stof" pladsholdere. Det er en måde at sige 'Vi ved det ikke, fordi vi ikke kan måle, hvad der sker i disse rum.' Så 95% af universet består af 'vi ved det ikke'. 

Denne udvidelse af universet forventes at fortsætte for evigt, hvor galakser til sidst driver ud af hinandens syn, en skæbne kendt som Big Freeze. Men hvis, som DESI foreslår, tætheden af ​​mørk energi kan ændre sig, kommer andre scenarier i spil: stadig tættere mørk energi kan en dag få atomer og endda rumtidens struktur til at briste fra hinanden, et scenario kendt som Big Rip. Omvendt a mørk energi med aftagende tæthed kan få stof og tyngdekraft til at overtage universet igen, der igen kollapser kosmos til et omvendt Big Bang, kendt som Stor knas. (Jordmennesker behøver ikke bekymre sig for meget - Solen vil opsluge de inderste planeter i solsystemet længe før nogen af ​​skæbnen indtræffer.)

Sejt sejt. Big Freeze, Big Rip, Big Crunch. Sagt anderledes, 'mange af fysikkens grundlæggende principper gennem de sidste 100 år er nu på spil.'

DESI's foreløbige resultater blev annonceret på American Physical Society's årlige møde i Californien i april, hurtigt efter at en række artikler blev offentliggjort på arXiv, en preprint-server. Papirerne indeholdt data fra det første år af DESI's femårige undersøgelse. Med til opgave at fange et usynligt mål, har DESI været nødt til at finde kreative, indirekte metoder til at jage efter tegn på mørk energi. Instrumentets hovedopgave er at kortlægge udbredelsen af ​​galakser i rummet. Begravet på dette kort er aftryk af lydbølger, der rejste gennem det tidlige univers. Disse mønstre er vokset, efterhånden som mørk energi har fået universet til at udvide sig. At analysere de fjerneste aftryk i virkeligheden giver kosmologer en måde at se tilbage i tiden, hvilket giver dem mulighed for at kortlægge udviklingen af ​​mørk energi i løbet af milliarder af år.

Stor knas tid

DESI's resultater tyder ikke kun på, at mørk energis tæthed har ændret sig over tid. Ifølge Dr. Huterer er det, der skete, endnu mærkeligere end det: tætheden steg indtil for omkring 4 milliarder år siden, og derefter begyndte den at falde (se diagram). Ingen kan forklare hvorfor.

Hvis DESI-holdets resultater er rigtige, ville det betyde en fuldstændig re-evaluering af, hvad mørk energi kunne være. "I det øjeblik [mørk] energi ændrer sig i tiden, er det ikke længere vakuumenergi," siger Bhuvnesh Jain, en kosmolog ved University of Pennsylvania. Der findes allerede alternative forslag, centreret om et mørkt energifelt kaldet kvintessens, som gennemsyrer hele rummet og kan ændre sig med tiden. Dr. Jain siger dog, at DESI-resultaterne, som de står nu, indikerer noget mere komplekst end de simpleste kvintessensmodeller.

"Quintessens" er en anden pladsholder for noget, de ikke kan se eller måle, men de tror kan eksistere. Det Merriam-Webster ordbog definerer kvintessens som "det femte og højeste element i oldtidens og middelalderlige filosofi, der gennemsyrer hele naturen og er det stof, der udgør himmellegemerne." For mig lyder det meget som ånd. Så vi formodes at handle som om spiritualitet IKKE er videnskab, men når fysikere låner et udtryk fra aristotelisk teori, der er fyldt med åndelig betydning, at de laver videnskab? Jeg tror, ​​at der er meget mere overlap mellem disse felter, end mange mennesker vil indrømme. 

Det ville også betyde, at standardmodellen for kosmologi i sin nuværende form er toast. Det er derfor ikke underligt, at DESI's resultater vækker bestyrtelse. Men disse er ikke de eneste irriterende revner i modellen. For eksempel har nogle astronomer observeret, at stof i det nærliggende univers klumper sig mindre, end standardmodellen siger, det burde, og at det tidlige univers ikke ser ud til at have været så ensartet et sted, som standardmodellens forudsigelser siger, det burde have været.

Desuden har forskellige hold i løbet af det sidste årti målt forskellige værdier for Hubble-konstanten, den hastighed, hvormed universet i øjeblikket udvider sig (opkaldt efter Edwin Hubble, en amerikansk astronom, som fandt ud af, at galakser bevægede sig væk fra Jorden med en hastighed proportional med deres afstand fra den). Dette ville betyde, at kosmologer ikke rigtig forstår universets historiske ekspansion - eller i forlængelse heraf, hvordan mørk energi har opført sig i den tid. Nylige observationer fra James Webb-rumteleskopet, indsamlet af Wendy Freedman fra University of Chicago og hendes team, synes dog at antyde, at disse værdier kan forenes, hvilket ikke antyder noget uventet i mørk energis adfærd. Resultaterne er dog endnu ikke offentliggjort i et videnskabeligt tidsskrift, så ikke alle sider i debatten er overbeviste.

Alle disse problemer har fået nogle kosmologer til at gå ind for radikale løsninger - for eksempel ved at vedtage mere fleksible forestillinger om mørk energi eller arbejde på et alternativ til standardmodellen for kosmologi. Nogle går endda så langt som at antyde, at Albert Einsteins generelle relativitetsteori, som modellen er baseret på, kan have nået sine grænser. "Vi ved, at før eller siden vil det mislykkes. Det skete for Newton, det vil ske for Einstein,” siger Andreu Font-Ribera, en kosmolog ved Instituttet for Højenergifysik i Barcelona og et andet medlem af DESI-teamet. Det ville ikke betyde, at Einstein tog fejl, men kun – omend en lille trøst – ufuldstændigt rigtigt. Ligesom Isaac Newtons lov om universel gravitation viste sig at være en tilnærmelse af generel relativitet under de rette betingelser (dvs. på tværs af de relativt små afstande og lave gravitationsfelter på og omkring Jorden), kan den generelle relativitetsteori også vise sig at være det begrænsende tilfælde af en eller anden dybere, endnu uopdaget teori.

Så newtonsk fysik blev erstattet af relativitetsteori, som er ved at blive erstattet af en ny teori (baseret på nyere data), men vi formodes at acceptere Edward Jenners teorier om vaccination fra 1796 som de uforanderlige love for, hvordan det menneskelige immunsystem fungerer? Virkelig!? 

Indtil videre er al snak om at erstatte standardmodellen for kosmologi, endsige generel relativitet, motiveret af hints og gætværk. Men efterhånden som den næste generation af teleskoper og observatorier begynder at generere data, kan der opstå et nyt, mere komplet billede af mørk energis rolle i universet. Vera Rubin-observatoriet i Chile vil for eksempel også kortlægge universets ekspansion over tid og kortlægge universets udvikling over de sidste adskillige milliarder år. Det vil begynde at se himlen næste år. Den Europæiske Rumorganisations Euclid, et rumteleskop, er allerede i kredsløb og bygger sit eget kort over galakser. Det sigter ligeledes på at spore mørk energi gennem målinger af universets udvidelse. "Du føler, at sporene næsten er der," siger Dr. Riess. "Jeg bliver ved med at vente på, at en virkelig smart person sætter disse puslespilsbrikker sammen." 

Hvilken vidunderlig invitation der til sidst! De siger "Nye data ødelagde vores eksisterende modeller af universet, vi har nogle spor, men ingen overordnet teori, der giver mening, vi ser frem til nye forståelsesmodeller." En sådan åbenhed og ydmyghed er utænkelige i immunologi. 

Igen, ros til fysikerne for deres ydmyghed og ærlighed ved at indrømme, hvad de ikke ved. Men dette gør immunologiens arrogance endnu mere iøjnefaldende i sammenligning. Immunologi sidder fast i et paradigme fra det 18. århundrede, der næsten helt sikkert er forkert, men vi kender ikke alle måder, hvorpå det er forkert, fordi de næsten aldrig gider at lave ordentlig forskning i første omgang. 

Hvis vi følger pengene, forestiller jeg mig, at fysikken er i stand til at rejse flere penge ved at anerkende, hvad de ikke ved, så de kan finansiere nye teleskoper, superkollidere og sådan. Men immunologi tjener penge ved at lade som om de ved alt (når de faktisk ved mindre end ingenting), så de kan sprøjte giftige produkter ind i mennesker og gøre dem kronisk syge. På dette tidspunkt tror jeg ikke engang, at vi længere kan kalde immunologi og vaccinologi for en videnskab. I stedet er de en rædselsvækkende, barbarisk blanding af forretning og politik, der forklæder sig som videnskab. 

Genudgivet fra forfatterens understak