¿Cuánto del modelo estándar podría haberse descubierto en un mundo sin computadoras?

No se necesitaron computadoras para el descubrimiento de la mecánica cuántica (década de 1920) o la relatividad general (década de 1910), y el modelo estándar se propuso cuando las computadoras eran mucho menos poderosas que las actuales (década de 1970). Mi pregunta es cuánto de la física fundamental se descubrió, o hipotéticamente podría haberse descubierto, sin computadoras. Mi impresión es que el descubrimiento experimental del bosón de Higgs habría sido imposible debido a la gran cantidad de datos producidos en las colisiones del LHC, pero no sé acerca de la mayoría de las otras partículas. Para hacer las cosas específicas aquí hay cuatro preguntas relacionadas, que son en parte históricas y en parte contrafactuales.

  1. ¿Cuáles de las partículas fundamentales del modelo estándar se detectaron sin ayuda de computadoras?
  2. ¿Cuál de las partículas fundamentales del modelo estándar puede, en principio, detectarse experimentalmente sin la ayuda de computadoras?
  3. ¿Cuáles de las partículas fundamentales del modelo estándar fueron propuestas por los teóricos sin la ayuda de las computadoras?
Su segunda pregunta es innecesaria como computadoras, por lo que no hay detección real en experimentos con partículas. Simplemente aceleran el procesamiento de datos para que un experimento pueda estudiarse en meses en lugar de décadas. Sin embargo, los experimentos en sí mismos pueden ser inviables sin circuitos de control muy rápidos, que son la base de las computadoras modernas.

Respuestas (2)

Empecé en la física experimental de partículas elementales en 1965, cuando estábamos construyendo un prototipo de cámara de chispas para rayos cósmicos utilizando un campo magnético.

En ese momento en Grecia existían computadoras en el ejército y teníamos que llevar programas y datos a la estación del ejército, en tarjetas perforadas, para ser procesados. Entonces, incluso esas computadoras primitivas fueron necesarias para obtener datos acumulados.

En ese momento, el modelo estándar no era ni siquiera un brillo en los ojos de los teóricos.

¿Cuáles de las partículas fundamentales del modelo estándar se detectaron sin ayuda de computadoras?

Las partículas experimentalmente conocidas entonces eran protones, neutrones, electrones, muones, rayos gamma y neutrinos electrónicos de desintegraciones del neutrón. De estos, sólo los muones, gammas, electrones, neutrinos y electrones son fundamentales en el modelo estándar. Los experimentos de dispersión que habían comenzado en aceleradores y cámaras de nubes y burbujas mostraron nuevas partículas. Ya se usaban computadoras primitivas.

¿Cuál de las partículas fundamentales del modelo estándar puede, en principio, detectarse experimentalmente sin la ayuda de computadoras?

elemento

El electrón, (cátodos), el muón (rayos cósmicos) y el fotón y el neutrino electrónico, a partir de desintegraciones de neutrones en experimentos de física nuclear.

El resto de la tabla depende de calcular su presencia mediante el elaborado modelo estándar de física de partículas, principalmente mediante relaciones de simetría y luego validando la teoría con datos a través de una gran cantidad de potencia informática. En el régimen cuántico de las interacciones elementales, las predicciones son probabilísticas y las grandes estadísticas necesitan mucha potencia computacional.

¿Cuáles de las partículas fundamentales del modelo estándar fueron propuestas por los teóricos sin la ayuda de las computadoras?

Ninguno, el neutrino electrónico se postuló a partir de la cinemática, no de una teoría modelo estándar. Las computadoras fueron y son necesarias para procesar los datos que validarán la teoría.

Entonces la respuesta es: sin computadoras, sin modelo estándar.

Los neutrinos fueron propuestos en 1930 y confirmados en 56
"Empecé en la física experimental de partículas elementales allá por 1965" respeto!!

No estoy de acuerdo con la respuesta anterior de anna v (aunque respeto profundamente su experiencia en física experimental de partículas). Si bien es cierto que casi desde el principio, las computadoras se utilizaron para ayudar a los experimentadores en el procesamiento de datos, en ningún momento fueron estrictamente necesarias . No hay cálculo que haga una computadora que un ser humano no pueda eventualmente hacer.

La palabra operativa en lo anterior es, por supuesto, "eventualmente". Un equipo de humanos que mirara los datos de la cámara de burbujas podría haberlos procesado todos de la misma manera que lo haría una computadora. Incluso los datos del LHC podrían técnicamente ser procesados ​​por unos cientos de miles de personas haciendo aritmética durante unos cientos de años. Probablemente habría llevado una cantidad de tiempo poco práctica según los estándares actuales, pero no hay nada que nos impida recopilar y analizar los datos requeridos sin computadoras, siempre que permita suficiente tiempo.

Incluso los campos que hoy en día están fuertemente impulsados ​​por la computación, como el QCD de celosía, todavía se basan en métodos que aún podrían ser implementados por un ser humano con suficiente tiempo disponible. La única ventaja que ofrecen las computadoras es la velocidad.

No estoy en desacuerdo, pero ¿ha intentado organizar a cientos de miles de personas con formación matemática? Ya los experimentos del LHC con los 3000 autores por artículo para motivar a la gente a hacer un trabajo pesado y ser recompensados ​​con el derecho a usar los datos para el análisis son un experimento sociológico difícil. Además, el error humano es .o5, por eso tuvimos que escanear dos veces las imágenes de la cámara de burbujas, para reducirlo a .0025. Las computadoras son mucho más precisas en los cálculos. Mantengo mi declaración de que debido a las altas estadísticas necesarias para validar el modelo estándar, las computadoras son necesarias.
@annav Tienes razón; el Modelo Estándar habría sido extremadamente poco práctico de desarrollar sin la ayuda de las computadoras. Mi punto era principalmente que, aunque tremendamente impráctico, tal cosa no es en principio imposible.
"Posible" tiene un significado de la vida real de un umbral. Su respuesta es similar al argumento de que, "con suficiente tiempo", un mono podría escribir al azar "Guerra y paz" en una máquina de escribir. Sin embargo, en la vida real, especialmente en física, el tiempo es dinero y "dado suficiente dinero" no es un argumento de la vida real. Entonces Anna tiene razón, mientras que su respuesta no es útil.
@safesphere El OP no ha especificado a qué definición de "posible" se adhirieron, y hasta donde yo sé, no hay consenso de que su definición específica sea la universalmente correcta. Descartar una respuesta porque tiene una definición diferente de un término coloquial que otra persona no es realmente útil. Prefiero una definición de "posible" que distinga entre "imposible" y "impracticable". Parece que la mayoría de los abogados están de acuerdo conmigo aquí: google.com/…
¿Cuánto del modelo estándar podría haberse descubierto en un mundo sin computadoras?
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