Λένε ότι η ζωή μιμείται τέχνη, αλλά το βέλος πηγαίνει και οι δύο τρόποι. Πολύ πιο συχνά, η τέχνη μιμείται τη ζωή. Αυτό συνέβη σε ένα πρόσφατο επεισόδιο της επιτυχημένης τηλεοπτικής εκπομπής "The Big Bang Theory". Στο επεισόδιο - "Η πόλωση επιβεβαίωσης" - οι Sheldon και Amy λαμβάνουν ένα μήνυμα ηλεκτρονικού ταχυδρομείου από τη Fermilab. Δύο επιστήμονες επιβεβαίωσαν τη θεωρία της Amy και του Sheldon που ονομάζεται Super Asymmetry. Οι ερευνητές μελέτησαν ένα υποατομικό σωματίδιο που ονομάζεται kaons και η μέτρηση και η πρόβλεψη (πώς θα έπρεπε να συμπεριφέρεται θεωρητικά) διαφωνούσαν. Κάλεσαν την μέτρησή τους μια αποτυχία μέχρι που συνειδητοποίησαν ότι η δημοσίευση της Amy και του Sheldon, που δημοσιεύθηκε μόλις λίγους μήνες πριν, εξήγησε την ασυμφωνία. Οι δύο ερευνητές πετάχτηκαν (στην οικονομία συν ... περισσότερο στη συνέχεια) στο Caltech για να συναντηθεί με την Amy και τη Sheldon.
Οι επιστήμονες της Fermilab ψάχνουν για ένα βραβείο Νόμπελ και επειδή δεν μπορούν να λάβουν το βραβείο περισσότεροι από τρεις ανθρώπους, προσπαθούν να αποκόψουν την Amy από την εικόνα. Λέουν στον Sheldon αν μπορεί να πάρει τον Πρόεδρο της Caltech να ορίσει τους τρεις για το Νόμπελ, σε συνδυασμό με το διορισμό από τον επικεφαλής της Fermilab, θα είχαν ισχυρή υπόθεση για να λάβουν την τιμή. Η Sheldon αποφασίζει ότι εάν η Amy δεν συμπεριληφθεί στον υποψήφιο, δεν θέλει να είναι σε αυτή και λέει στον Πρόεδρο αυτό που εξηγεί πώς αυτό θα οδηγήσει σε μια πάλη με τον Fermilab. προσθέτει ότι έχει την πλάτη τους. Το επεισόδιο τελειώνει με την κατάσταση που δεν έχει επιλυθεί.
Αυτό το επεισόδιο μου έφερε στην προσοχή γιατί ... καλά ... Fermilab. Ο Fermilab είναι ένα πραγματικό μέρος. Οδηγώ σε αυτό κάθε πρωί στην Batavia του Illinois. Και είναι ένα φανταστικό μέρος για να δουλέψετε αν είστε γοητευμένοι από τον υποατομικό κόσμο, που είμαι, και αυτό σημαίνει ότι οδηγώ καθημερινά με χαμόγελο. Αλλά σκέφτηκα ότι οι άνθρωποι μπορεί να ενδιαφέρονται να μάθουν για το τι ήταν αλήθεια και τι δεν ήταν σε αυτό το επεισόδιο.
Επιτρέψτε μου να ξεκινήσω λέγοντας ότι μου αρέσει πολύ η "Θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης". Και οι συγγραφείς προσπαθούν να μην ξεφύγουν πολύ μακριά από την πραγματική επιστήμη στα επεισόδια τους. Στην πραγματικότητα, ο David Saltzberg της UCLA είναι συγχρόνως ερευνητής συνεργάτης μου και επιστημονικός σύμβουλος της εκπομπής. Εξασφαλίζει ότι οι συγγραφείς δεν περιλαμβάνουν κανένα επιστημονικό θέμα που είναι υπερβολικά περίεργο και αναξιόπιστο.
Μερικοί άνθρωποι γκρινιάζουν για το πώς η παράσταση αντιπροσωπεύει τους επιστήμονες με ένα cartoonish τρόπο, και υπάρχει η αλήθεια στην κριτική. Sheldon είναι ακριβώς τρόπο πάνω από την κορυφή και οι περισσότεροι επιστήμονες δεν ενεργούν πραγματικά έτσι. (Αν και, αλήθεια, λέω ότι γνωρίζω ένα μόνο άτομο που μου θυμίζει Sheldon, παραδέχομαι τον με το σκεπτικό ότι όλοι όσοι τον έχουν συναντήσει συμφωνούν μαζί μου.) Ο Leonard είναι πολύ πιο αληθινός στη ζωή, ο χαρακτήρας είναι λίγο πιο κοινωνικά ανύπαρκτος από την πραγματικότητα. Οι επιστήμονες είναι συνήθως αρκετά φυσιολογικοί άνθρωποι, με φυσιολογική ζωή. Είναι απλά έξυπνοι και πολύ επικεντρωμένοι στο έργο τους. (Ή, υποθέτω, θα ήμουν περισσότερο σαν τον Leonard από ό, τι θα ήθελα να παραδεχτώ. Απαγορεύω να ρωτάω κανέναν για λόγους που δεν θέλω να μάθω την απάντηση.)
Έτσι πόσο κοστίζει το επεισόδιο; Αρχικά, δεν υπάρχει πραγματική θεωρία που ονομάζεται Super Asymmetry. Ωστόσο, υπάρχει μια θεωρία που ονομάζεται υπερσυμμετρία, η οποία είναι μια πολύ δημοφιλής επέκταση του τυποποιημένου μοντέλου της σωματιδιακής φυσικής - η καλύτερη σήμερα θεωρία της υποατομικής ύλης. Ενώ δεν υπήρξε καμία πειραματική επιβεβαίωση της υπερσυμμετρίας - η οποία προτείνει ότι κάθε σωματίδιο που έχει ταυτιστεί στο πρότυπο μοντέλο έχει έναν υπερσυμμετρικό συνεργάτη - είναι αρκετά καλά θεωρείται ότι υπάρχουν πάνω από 10.000 επιστημονικές εργασίες σχετικά με το θέμα. Έτσι, εκτός από την ποιητική άδεια για την αλλαγή ονόματος, θα τους δώσουμε αυτό.
Τι συμβαίνει με το πείραμα; Θα μπορούσαν δύο παιδιά σε ένα εργαστήριο όπως ο Fermilab να επιβεβαιώσουν μια θεωρία όπως η Super Asymmetry χρησιμοποιώντας kaons; Είναι ασφαλώς πιθανό ότι οι άμεσες μετρήσεις των καώνων θα μπορούσαν να διαφωνήσουν με τις προβλέψεις και ότι χρειάζεται μια νέα θεωρία για να εξηγήσει αυτή την ασυμφωνία. Έτσι, θα τους δώσουμε αυτό. Αλλά οι σύγχρονες πειραματικές ομάδες έχουν πάνω τους περισσότερους από δύο ανθρώπους. Η δική μου ερευνητική ομάδα (η οποία μελετά επιμελώς την ιδέα της υπερσυμμετρίας πραγματικού κόσμου) περιλαμβάνει περίπου 3.000 επιστήμονες που προέρχονται από όλο τον κόσμο. Αυτή η πειραματική ομάδα, που ονομάζεται Compact Muon Collaboration ή CMS, χρησιμοποιεί δεδομένα που συλλέγονται στο εργαστήριο του CERN στην Ευρώπη. Το CERN είναι το αδελφό εργαστήριο του Fermilab και φιλοξενεί τον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων, ο οποίος επιταχύνει τις δέσμες πρωτονίων κοντά στην ταχύτητα του φωτός, συγκλονίζοντας τους μέσα σε μια πενταπεντρική ψηλή επιστημονική συσκευή που ονομάζεται ανιχνευτής CMS.
Η συνεργασία του CMS αποτελείται από επιστήμονες από περίπου 200 ερευνητικά ινστιτούτα. Ο όμιλος Fermilab CMS αποτελείται από περίπου 100 επιστήμονες και ακόμη περισσότερους μηχανικούς, τεχνικούς και επαγγελματίες υπολογιστών. Αν το CMS ανακάλυψε την υπερσυμμετρία, η πίστωση δεν θα πήγε σε δύο μόνο ερευνητές από την Fermilab.
Και τι γίνεται με το βραβείο Νόμπελ;
Είναι ασφαλώς αλήθεια ότι το βραβείο Νόμπελ είναι ο μυστικός στόχος οποιουδήποτε φυσικού. Αλλά ήταν πολύ λάθος με την περιγραφή στο τηλεοπτικό επεισόδιο. Για παράδειγμα, η εφημερίδα Amy και Sheldon είχε βγει μόλις πριν από λίγους μήνες και υπήρξε μόνο μία μέτρηση που επιβεβαίωσε το εύρημα. Αυτό δεν είναι απολύτως τίποτα όπως το πώς θα συμβεί πραγματικά. Αρχικά, υπάρχουν εκατοντάδες έγγραφα γραπτώς προβλέποντας νέα φυσικά φαινόμενα. Χρειάζεται αρκετός χρόνος για να συγκρίνουμε την πρόβλεψη με τα δεδομένα. και παίρνει ακόμα περισσότερο χρόνο για να αποκλείσει όλες τις άλλες προβλέψεις. Επιπλέον, εάν η Super Asymmetry ήταν πραγματική, θα προέβαινε σε προβλέψεις που θα έπρεπε να επιβεβαιωθούν με άλλες μετρήσεις. Όλη αυτή η δουλειά θα χρειαζόταν πολύ χρόνο. Αλλά ας ασχοληθούμε με το "τηλεοπτικό χρόνο", όπως συμβαίνει στην τηλεόραση CSI, όταν η δοκιμή DNA πραγματοποιείται σε 10 λεπτά. Έτσι, θα τους δώσω γενναιόδωρα αυτό.
Ένα μεγάλο κομμάτι της πλοκής επικεντρώνεται στο ποιος θα πάρει το βραβείο Νόμπελ, εάν του απονεμηθεί. Και αυτή είναι μια μικτή τσάντα. Είναι αλήθεια ότι το Νόμπελ μπορεί να διανύσει μέχρι τρία άτομα. Αλλά η διαδικασία υποψηφιότητας είναι διαφορετική. Μέλη της Σουηδικής Ακαδημίας Επιστημών μπορούν να διορίσουν, όπως και οι προηγούμενοι βραβευθέντες με Νόμπελ και ορισμένοι διακεκριμένοι καθηγητές που ζητούν συστάσεις. Επομένως, είναι πιθανό ο διευθυντής της Fermilab να βρίσκεται στη λίστα αυτή. Δεν ξέρω ότι είναι, αλλά σίγουρα έχει το διεθνές ανάστημα να προσκληθεί. Ωστόσο, είναι απίθανο ο Πρόεδρος της Caltech να βρίσκεται στον κατάλογο. Θα το καλέσουμε αυτό.
Όταν η Sheldon αρνήθηκε να διοριστεί χωρίς την Amy, υπάρχει ιστορικό προηγούμενο. Για το βραβείο Νόμπελ στη Φυσική το 1903, η Marie και ο Pierre Curie είχαν κάνει εκτεταμένες εργασίες στο νεοανακαλυμμένο πεδίο ραδιενέργειας. Δεδομένης της εποχής και του καθεστώτος των γυναικών τότε, ο αρχικός διορισμός ήταν μόνο για τον Pierre, παρά την Marie που ήταν ο πνευματικός ηγέτης του ζευγαριού. Ο Pierre έγραψε την επιτροπή και αρνήθηκε να διοριστεί χωρίς Marie να διοριστεί. Επικράτησε και οι δύο συμμετείχαν στο βραβείο Νόμπελ με τον Henri Becquerel, έναν άλλο μύθο των πρώιμων σπουδών ακτινοβολίας. Έτσι, η πτυχή του επεισοδίου χτύπησε πολύ αληθινά.
Το επεισόδιο είχε ένα μίγμα μυθοπλασίας, αλήθειας και σχεδόν αλήθειας, αλλά με έκανε να αναρωτιέμαι τι είδους έρευνα στο Fermilab θα μπορούσε πραγματικά να πάρει το βραβείο Νόμπελ. Κοιτάζοντας στο παρελθόν, υπάρχει η ανακάλυψη του κορυφαίου κουάρκ το 1995, αν και πιστεύω ότι είναι απίθανο. Αλλά, ανυπομονούμε, υπάρχουν αρκετά πειράματα που μπορεί να πληρούν μία μέρα. Αυτή τη στιγμή στο Fermilab, ένα πείραμα που ονομάζεται g-2 (G μείον 2) μελετά πώς τα υποατομικά σωματίδια που ονομάζονται μιόνια ταλαντεύονται όταν τοποθετούνται σε ένα μαγνητικό πεδίο. Τα muons είναι σαν παχουλός, ασταθής ηλεκτρόνια και η προηγούμενη μέτρηση και η πρόβλεψη συμπεριφοράς διαφωνούν με έναν εντυπωσιακό τρόπο. Το πείραμα g-2 θα διαπιστώσει αν η διαφορά σημαίνει μια ανακάλυψη. Εάν είναι μια ανακάλυψη, θα μπορούσε να οδηγήσει σε ένα βραβείο Νόμπελ. Φέρνοντας την ιστορία πίσω στο επεισόδιο "The Big Bang Theory", μια προτεινόμενη εξήγηση της τρέχουσας απόκλισης είναι η υπερσυμμετρία.
Στη συνέχεια, υπάρχουν κάποια μελλοντικά πειράματα. Το DUNE θα μελετήσει τη συμπεριφορά των νετρίνων και των νετρίνων αντιύλης για να αναζητήσουν διαφορές. Εάν συμπεριφέρονται διαφορετικά, θα μπορούσε να είναι η εξήγηση για το γιατί το σύμπαν είναι κατασκευασμένο από ύλη και όχι ίσα μέρη ύλης και αντιύλης. Αυτό θα ήταν ένα Νόμπελ. Και έπειτα υπάρχει το πείραμα mu2e (αποσύνθεση από μιονόν σε ηλεκτρόνια), το οποίο αναζητά ένα συγκεκριμένο τύπο καταστροφής του μιονίου. Αν παρατηρηθεί, αυτό είναι ένα άλλο Νόμπελ.
Και, φυσικά, οι επιστήμονες της Fermilab αναζητούν σκοτεινή ύλη και σκοτεινή ενέργεια, μυστηριώδεις ουσίες που ξεπερνούν το συνηθισμένο υλικό σε αναλογία 20 προς ένα και θα καθορίσουν την εξέλιξη και το μέλλον του σύμπαντος. Αυτά είναι εύφοροι λόγοι για βραβεία Νόμπελ. Θα μπορούσε να είναι ότι η πρόβλεψη του επεισοδίου για ένα βραβείο Νόμπελ για τον Fermilab θα συμβεί στο πνεύμα, αν όχι στην πραγματική ζωή. Εάν ενδιαφέρεστε να μάθετε περισσότερα για το μελλοντικό ερευνητικό πρόγραμμα της Fermilab και αυτά τα πιθανά μελλοντικά βραβεία Nobel, έκανα ακόμη και ένα βίντεο για αυτό.
Υποθέτω ότι θα έπρεπε να σας πω για το ένα πράγμα στην "Πόλωση επιβεβαίωσης" που χτύπησε εντελώς ψευδείς. Οι επιστήμονες της Fermilab πέταξαν οικονομία συν. Pfffftttt ... εντελώς ανοησίες. Για εμάς, είναι προπονητής σε όλη τη διαδρομή. Εάν ένας ταξιδευμένος επιστήμονας θέλει λίγες πολύτιμες ίντσες του χώρου των ποδιών, πρέπει να καταλάβουν τη διαφορά. Δεν πρέπει να πειράξουν καν. Αυτό ήταν μόνο μέσο.
Η επιστήμη στην τηλεόραση είναι σπάνια ακριβής και είναι εντάξει. Η περισσότερη τηλεόραση υποτίθεται ότι είναι διασκεδαστική. Αλλά είναι ωραίο όταν μπορούν να ενσωματώσουν κάποια πραγματική επιστήμη σε αυτό. Μπορεί τα παιδιά να ενδιαφέρονται για την επιστήμη. Αυτό υποτίθεται ότι είναι η τελευταία σεζόν της "The Big Bang Theory", και θα είμαι λυπημένος που το βλέπω να πάει.
Ο Don Lincoln είναι ερευνητής φυσικής στο Fermilab. Είναι ο συγγραφέας του "Ο Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων: Η Εξαιρετική Ιστορία του Βόσμωνα Χιγκς και άλλα πράγματα που θα πνίξουν το μυαλό σας»(Πανεπιστημιακός Τύπος του Johns Hopkins, 2014), και παράγει μια σειρά επιστημονικής εκπαίδευσης Βίντεο. Ακολούθα τον στο Facebook. Οι απόψεις που εκφράζονται σε αυτό το σχόλιο είναι του.
Ο Ντον Λίνκολν συνέβαλε αυτό το άρθρο στο Live Science Εξειδικευμένες φωνές: Op-Ed & Insights. Αρχικά δημοσιεύθηκε στις Ζωντανή επιστήμη.
