Joseph Norman
0 
952
117
Ei spun că viața imită arta, dar săgeata merge pe ambele sensuri. Mult mai des, arta imită viața. Asta s-a întâmplat într-un episod recent al serialului de televiziune "The Big Bang Theory". În episodul - „Polarizarea confirmării” - Sheldon și Amy primesc un e-mail de la Fermilab. Doi oameni de știință au confirmat teoria lui Amy și Sheldon numită Super Asimetrie. Cercetătorii studiau o particulă subatomică numită kaons și măsurarea și predicția (modul în care ar trebui să se comporte în teorie) nu au fost de acord. Aceștia au numit măsurarea lor un eșec până când au realizat că hârtia lui Amy și Sheldon, publicată cu doar câteva luni înainte, au explicat discrepanța. Cei doi cercetători au fost transportați (în economie plus ... mai multe despre asta mai târziu) la Caltech pentru a se întâlni cu Amy și Sheldon.
Oamenii de știință de la Fermilab sunt în căutarea unui premiu Nobel și, deoarece nu mai mult de trei persoane pot primi premiul, încearcă să-l scoată pe Amy din imagine. Ei îi spun lui Sheldon că dacă îl poate face pe președintele lui Caltech să-i numească pe cei trei pentru Nobel, combinat cu nominalizarea de la șeful Fermilab, ar avea un caz puternic pentru primirea onoarei. Sheldon decide că, dacă Amy nu este inclusă în nominalizare, nici el nu vrea să fie pe ea și îi spune președintelui, care explică modul în care aceasta va duce la o luptă cu Fermilab; adaugă că are spatele lor. Episodul se încheie cu situația rămasă nerezolvată.
Așadar, acest episod mi-a fost atras pentru că… ei bine… Fermilab. Fermilab este un loc real. Mă duc la ea în fiecare dimineață în Batavia, Illinois. Și este un loc fantastic în care să lucrezi dacă ești fascinat de lumea subatomică, care sunt, și asta înseamnă că ajung să conduc la muncă în fiecare zi cu un zâmbet. Dar am crezut că oamenii ar putea fi interesați să afle despre ceea ce era adevărat și ce nu a fost în acest episod. [Imagine: În cele mai bune laboratoare de fizică din lume]
Permiteți-mi să încep spunând că îmi place „The Big Bang Theory”. Iar scriitorii încearcă să nu se îndepărteze prea departe de știința reală în episoadele lor. De fapt, David Saltzberg de la UCLA este atât un colaborator de cercetare al meu, cât și un consultant științific pentru spectacol. El se asigură că scriitorii nu includ niciun subiect științific prea excesiv și discredibil.
Unii oameni se zbârnesc în legătură cu modul în care spectacolul reprezintă oamenii de știință într-un mod caricaturist și există adevăr în critică. Sheldon este chiar peste cap, iar majoritatea oamenilor de știință nu acționează chiar așa. (Deși, se spune adevărul, cunosc o singură persoană care îmi amintește de Sheldon. Refuz să-l identific pe motiv că toată lumea care l-a cunoscut este de acord cu mine.) Leonard este mult mai adevărat vieții, deși chiar a lui personajul este puțin mai nepătat social decât realitatea. Oamenii de știință sunt în mare parte oameni destul de normali, cu vieți normale. Sunt doar deștepți și foarte concentrați pe munca lor. (Sau, presupun, aș putea fi mai asemănător cu Leonard decât aș dori să recunosc. Refuz să întreb pe oricine pe motiv că nu vreau să știu răspunsul.)
Deci, cât de mult sună episodul adevărat? Pentru început, nu există o teorie reală numită Super Asimetrie. Cu toate acestea, există o teorie numită supersimetrie, care este o extensie foarte populară a modelului standard al fizicii particulelor - cea mai bună teorie actuală a materiei subatomice. Deși nu a existat nicio confirmare experimentală a supersimetriei - ceea ce propune că fiecare particulă identificată în modelul standard are un partener supersimetric - este destul de bine de considerat că există peste 10.000 de lucrări științifice pe această temă. Deci, cu excepția licenței poetice privind schimbarea numelui, le vom da una. [Teoria Big Bang-ului: Cum a început Universul]
Ce zici de experiment? Doi tipi de la un laborator precum Fermilab ar putea confirma o teorie precum Super Asimetria folosind kaons? Ei bine, este cu siguranță posibil că măsurările directe ale kaons-ului ar putea fi în dezacord cu predicțiile și că este necesară o nouă teorie pentru a explica această discrepanță. Deci, le vom da acelea. Dar grupurile experimentale moderne au mai mult de două persoane. Propriul meu grup de cercetare (care testează cu atenție ideea supersimetriei reale) implică aproximativ 3.000 de oameni de știință atrași din întreaga lume. Acest grup experimental, denumit Compact Muon Collaboration, sau CMS, folosește datele colectate în laboratorul CERN din Europa. CERN este laboratorul sora lui Fermilab și găzduiește Marele Colizor de Hadron, care accelerează fascicule de protoni până aproape de viteza luminii, ciocnindu-le în interiorul unui aparat științific înalt de 5 etaje, numit detector CMS.
Colaborarea CMS este formată din oameni de știință din aproximativ 200 de institute de cercetare. Grupul CMS Fermilab este format din aproximativ 100 de oameni de știință și chiar mai mulți ingineri, tehnicieni și profesioniști în calculatoare. Dacă CMS ar descoperi supersimetria, creditul nu s-ar întoarce doar la doi cercetători de la Fermilab.
Și cum rămâne cu lucrul la Premiul Nobel?
Este cu siguranță adevărat că primirea premiului Nobel este obiectivul secret al oricărui fizician. Dar s-a greșit mult descrierea din episodul TV. De exemplu, documentele lui Amy și Sheldon au ieșit cu doar câteva luni înainte și a existat doar o măsurătoare care confirmă constatarea. Asta nu se întâmplă cu nimic cum s-ar întâmpla cu adevărat. Pentru început, există sute de lucrări care prevăd noi fenomene fizice. Pentru a compara predicția cu datele este nevoie de destul timp; și este nevoie de mai mult timp pentru a exclude toate celelalte predicții. În plus, dacă Super Asimetria ar fi reală, ar face predicții care ar trebui confirmate cu alte măsurători. Toată această muncă ar dura mult timp. Dar hai să creăm asta până la „timpul de televiziune”, cum ar fi în emisiunile TV CSI când se face un test ADN în 10 minute. Deci, le voi da cu generozitate asta.
O bucată mare din complot se concentrează pe cine ar primi premiul Nobel, dacă ar fi acordat. Și aceasta este o pungă mixtă. Este adevărat că Nobelul poate merge la cel mult trei oameni. Dar procesul de nominalizare este diferit. Membrii Academiei Suedeze de Științe pot nominaliza, la fel ca și laureații Nobel precedenți și câțiva profesori distincți, care li se solicită recomandări. Deci, este posibil ca directorul Fermilab să figureze pe această listă. Nu știu că el este, dar cu siguranță are statura internațională de invitat. Cu toate acestea, este puțin probabil ca președintele Caltech să figureze pe listă. Vom numi asta o împărțire.
Când Sheldon a refuzat să fie nominalizat fără Amy, există un precedent istoric. Pentru Premiul Nobel pentru fizică din 1903, Marie și Pierre Curie au lucrat pe larg în domeniul descoperit recent al radioactivității. Având în vedere epoca și statutul femeilor la acea vreme, nominalizarea inițială a fost numai pentru Pierre, în ciuda faptului că Marie era liderul intelectual al cuplului. Pierre a scris comitetul și a refuzat să fie nominalizat fără ca Marie să fie co-nominalizată. El a dominat, iar cei doi au împărtășit Premiul Nobel cu Henri Becquerel, o altă legendă a studiilor de radiații timpurii. Deci, aspectul episodului a sunat foarte adevărat.
Episodul a avut un amestec de ficțiune, adevăr și aproape adevăr, dar m-am întrebat ce fel de cercetări la Fermilab ar putea obține de fapt Premiul Nobel. Privind în trecut, există descoperirea din 1995 a quark-ului de top, deși cred că este puțin probabil. Dar, cu nerăbdare, există mai multe experimente care s-ar putea califica într-o zi. În prezent, la Fermilab, un experiment numit g-2 (G minus 2) studiază modul în care particulele subatomice numite muoni se frunzează atunci când sunt puse într-un câmp magnetic. Mulții sunt ca niște electroni dolofani, instabili și un comportament măsurat și prevăzut anterior nu sunt de acord într-un mod tentant. Experimentul g-2 va stabili dacă discrepanța înseamnă o descoperire. Dacă este o descoperire, ar putea duce la un premiu Nobel. Revenind povestea la episodul „The Big Bang Theory”, o explicație propusă a discrepanței observate în prezent este supersimetria.
Apoi există câteva experimente viitoare. DUNE va studia comportamentul neutrinilor și neutrinilor antimateri pentru a căuta diferențe. Dacă se comportă diferit, ar putea fi explicația pentru care universul este format din materie și nu părți egale din materie și antimaterie. Asta ar fi un Nobel. Și apoi există experimentul mu2e (muon to decay electron), care caută un tip specific de descompunere muon. Dacă este observat, acesta este un alt Nobel.
Și, desigur, oamenii de știință Fermilab caută materie întunecată și energie întunecată, substanțe misterioase care depășesc materia obișnuită cu un raport de 20 la unu și vor determina evoluția și viitorul universului. Acestea sunt motive fertile și pentru premiile Nobel. S-ar putea foarte bine ca predicția episodului de a câștiga un premiu Nobel pentru Fermilab să ajungă în spirit, dacă nu în viața reală. Dacă sunteți interesat să aflați mai multe despre viitorul program de cercetare Fermilab și despre aceste posibile premii Nobel viitoare, am făcut chiar și un videoclip despre acesta.
Presupun că ar trebui să vă povestesc despre un singur lucru din „Polarizarea confirmării”asta a sunat total fals. Oamenii de știință Fermilab au zburat economia plus. Pfffftttt ... prostii totale. Pentru noi, este antrenor până la capăt. Dacă un om de știință în călătorie își dorește câțiva centimetri prețioși de spațiul picioarelor, trebuie să crească diferența. Nici măcar nu ar trebui să tachineze așa. Asta a fost doar înțeles.
Știința la televizor este rareori exact corectă și este în regulă. Majoritatea televiziunii ar trebui să fie distractive. Dar este plăcut când pot încorpora unele științe reale în ea. Îi poate interesa pe copii să se intereseze de știință. Acesta se presupune a fi ultimul sezon al „The Big Bang Theory” și voi fi trist să o văd.
- Cele mai mari 11 întrebări fără răspuns despre materia întunecată
- Fizica dezolantă: Cele mai cool particule mici din natură
- Imaginile de vis dezvăluie frumusețea în fizică
Don Lincoln este cercetător în fizică la Fermilab. El este autorul „The Big Hadron Collider: Povestea extraordinară a Higon Boson și alte lucruri care vă vor arunca mintea"(Johns Hopkins University Press, 2014), și produce o serie de educație științifică Videoclipuri. Urmareste-l pe Facebook. Opiniile exprimate în acest comentariu sunt ale sale.
Don Lincoln a contribuit cu acest articol Expert Voices: Op-Ed & Insights. Publicat inițial la .