Nad ütlevad, et elu jäljendab kunsti, kuid nool läheb mõlemat pidi. Kunst jäljendab palju sagedamini elu. Nii juhtus hiljutises telesaate "Suure paugu teooria" värskes episoodis. Jaos - "Kinnituspolarisatsioon" - saavad Sheldon ja Amy Fermilabilt meili. Kaks teadlast olid kinnitanud Amy ja Sheldoni teooria, mida nimetatakse üliasümmeetriaks. Teadlased uurisid alatoonset osakest nimega kaons ja mõõtmine ning ennustamine (kuidas see peaks teoorias käituma) ei olnud nõus. Nad nimetasid oma mõõtmist nurjumiseks, kuni mõistsid, et Amy ja Sheldoni vaid mõni kuu varem avaldatud paber selgitas lahknevust. Need kaks uurijat suunati (majanduses pluss hiljem sellest veel) Caltechi, et kohtuda Amy ja Sheldoniga.
Fermilabi teadlased nurisevad Nobeli auhinna saamiseks ja kuna auhinda ei saa rohkem kui kolm inimest, üritavad nad Amy pildist välja lõigata. Nad ütlevad Sheldonile, kas ta saab Caltechi presidendi kolmest Nobeli kandidaadiks nimetamisest koos Fermilabi juhi kandidaadiga, ja nad võiksid aukohtu vastu võtta. Sheldon otsustab, et kui Amy kandidatuuri ei kuulu, siis ei soovi ta ka selles kandideerida ning ta teatab sellest presidendile, kes selgitab, kuidas see Fermilabiga võitlema paneb; lisab ta, et tal on nende selg. Episood lõpeb lahendamata olukorraga.
Nii et see episood sai minu tähelepanu, sest… noh… Fermilab. Fermilab on tõeline koht. Sõidan selle juurde igal hommikul Illinoisi osariigis Batavia's. Ja see on fantastiline töökoht, kui olete lummatud subatomaatilisest maailmast, mis ma olen, ja see tähendab, et saan iga päev naeratusega tööle sõita. Kuid ma arvasin, et inimesed võivad olla huvitatud õppimisest selle kohta, mis oli tõsi ja mis selles osas polnud.
Alustuseks ütlen, et mulle meeldib "Suure paugu teooria" väga. Ja kirjanikud püüavad oma episoodides mitte hulkuda reaalainetest liiga kaugele. Tegelikult on David Saltzberg UCLA-st nii minu teadustöötaja kui ka saate teaduslik konsultant. Ta hoolitseb selle eest, et kirjanikud ei hõlmaks ühtegi liiga võõrapärase ja halvustava teaduse teemat.
Mõned inimesed irvitavad selle üle, kuidas saade teadlasi koomiksiliselt esindab, ja kriitikas on tõde. Sheldon on lihtsalt tipptasemel ja enamik teadlasi ei käitu tegelikult niimoodi. (Ehkki, tõtt-öelda, tean ühte inimest, kes tuletab mulle meelde Sheldoni. Ma keeldun teda identifitseerimast põhjusel, et kõik, kes teda on kohanud, nõustuvad minuga.) Leonard on elule palju tõesem, ehkki isegi tema tegelaskuju on tegelikkusest pisut sotsiaalselt abitu. Teadlased on enamasti üsna normaalsed inimesed, normaalse eluga. Nad on lihtsalt nutikad ja keskenduvad oma tööle väga. (Või ma arvan, et ma võiksin Leonardiga sarnasem olla, kui tahaksin tunnistada. Ma keeldun kelleltki küsimast põhjusel, et ma ei taha vastust teada.)
Niisiis, kui palju episood heliseb? Alustuseks pole olemas tõelist teooriat nimega Super asümmeetria. Siiski on olemas teos, mida nimetatakse supersümmeetriaks, mis on osakeste füüsika standardmudeli väga populaarne pikendus - meie praegune parim subatomiainete matemaatika teooria. Ehkki supersümmeetriat ei ole eksperimentaalselt kinnitatud - mis viitab sellele, et igal standardmudelis identifitseeritaval partiklil oleks supersümmeetriline partner -, piisab ka sellest, kui selle teema kohta on olemas üle 10 000 teadustöö. Seega, välja arvatud nimevahetuse poeetiline litsents, anname neile selle.
Kuidas oleks lood eksperimendiga? Kas kaks kutti Fermilabi-suguses laboris võiksid kinnitada sellist teooriat nagu Super Asymmetry, kasutades kaone? Noh, kindlasti on võimalik, et kaoonide otsesed mõõtmised võivad ennustustega vastuolus olla ja selle lahknevuse selgitamiseks on vaja uut teooriat. Me anname neile selle. Kuid tänapäevastes eksperimentaalrühmades on rohkem kui kaks inimest. Minu enda uurimisrühma (mis usinalt katsetab reaalse maailma supersümmeetria ideed) on umbes 3000 teadlast kogu maailmast. See eksperimentaalrühm, mida nimetatakse Compact Muon Collaboration ehk CMS, kasutab Euroopa CERNi laboris kogutud andmeid. CERN on Fermilabi sõsarlabor ja see võõrustab suurt hadronite põrkumist, mis kiirendab prootonite kiireid valguse kiiruse lähedale, põrkades need kokku viiekorruselise teadusliku aparaadi sisse, mida nimetatakse CMS-detektoriks.
CMS-i koostöö koosneb teadlastest umbes 200 teadusinstituudist. Fermilab CMS grupp koosneb umbes 100 teadlasest ja veelgi enam inseneridest, tehnikutest ja arvutiprofessionaalidest. Kui CMS avastaks supersümmeetria, ei läheks krediit vaid kahele Fermilabi teadlasele.
Ja kuidas saab Nobeli preemiaga asi?
Nobeli preemia saamine on kindlasti iga füüsiku salajane eesmärk. Kuid telesaadete kirjelduses oli palju valesti. Näiteks Amy ja Sheldoni paber oli välja tulnud vaid mõni kuu enne seda ja leidmist kinnitas vaid üks mõõtmine. See pole midagi sellist, nagu see tegelikult juhtuks. Alustuseks on kirjutatud sadu artikleid, milles ennustatakse uusi füüsikalisi nähtusi. Ennustuse võrdlemine andmetega võtab üsna palju aega; ja kõigi teiste ennustuste välistamine võtab veelgi rohkem aega. Lisaks, kui üliasümmeetria oleks tõeline, annaks see ennustusi, mida tuleks kinnitada teiste mõõtmistega. Kogu see töö võtaks palju aega. Kuid pangem kriitika alla "televisiooniaeg", nagu näiteks CSI telesaadetes, kui DNA-test tehakse 10 minutiga. Ma annan neile heldelt selle.
Suur tükk maatükist keskendub sellele, kes saaks Nobeli preemia, kui seda antaks. Ja see on segakott. On tõsi, et Nobel võib käia kuni kolme inimese juures. Kuid nominatsiooniprotsess on erinev. Rootsi Teaduste Akadeemia liikmed saavad üles seada, nagu ka eelmised Nobeli preemia laureaadid ja mõned silmapaistvad professorid, kellelt küsitakse soovitusi. Nii on võimalik, et Fermilabi direktor on selles nimekirjas. Ma ei tea, et ta on, kuid tal on kindlasti rahvusvaheline soov kutsuda. Siiski on ebatõenäoline, et Caltechi president oleks selles nimekirjas. Me nimetame seda lõheks.
Kui Sheldon keeldus kandideerimast ilma Amyta, on olemas ajalooline pretsedent. 1903. aastal Nobeli füüsikapreemia saamiseks olid Marie ja Pierre Curie äsja avastatud radioaktiivsuse alal teinud ulatuslikku tööd. Võttes arvesse tollast ajastut ja naiste staatust, oli esialgne kandidatuur ainult Pierre'i jaoks, hoolimata sellest, et Marie oli paari intellektuaalne juht. Pierre kirjutas komisjoni üles ja keeldus ametisse nimetamast, ilma et Marie oleks nimetatud koos. Ta võitis ja nad jagasid Nobeli preemia Henri Becquereliga, kes on veel üks varajase kiirguse uuringute legend. Nii et see osa episoodist kõlas väga tõesena.
Selles episoodis oli segu ilukirjandusest, tõest ja peaaegu tõest, kuid pani mind mõtlema, millised Fermilabi uurimused võiksid Nobeli preemia tegelikult saada. Vaadates minevikku, on 1995. aastal avastatud tippkvark, ehkki minu arvates on see ebatõenäoline. Kuid tulevikku vaadates on mitu katset, mis võivad ühel päeval kvalifitseeruda. Praegu uuritakse Fermilabis eksperimenti nimega g-2 (G miinus 2), kuidas subatomaalsed osakesed, mida nimetatakse muunideks, magnetväljale pannes võbelevad. Kuud on nagu lihavad, ebastabiilsed elektronid ning varem mõõdetud ja ennustatud käitumine pole tüütu viisil nõus. G-2 katsega tehakse kindlaks, kas lahknevus tähendab avastust. Kui see on avastus, võib see viia Nobeli preemia saamiseni. Tuues loo tagasi "Suure Paugu teooria" episoodi, on praegu täheldatud lahknevuse pakutud selgitus supersümmeetria.
Siis on mõned tulevased katsed. DUNE uurib erinevuste otsimiseks neutriinode ja antimateriaalsete neutriinode käitumist. Kui nad käituvad erinevalt, võib see olla selgitus, miks universum koosneb ainest ja mitte mateeria ja antimaterjali võrdsetest osadest. See oleks Nobel. Ja siis on mü2e (muunist elektronini lagunemise) eksperiment, mis otsib konkreetset tüüpi muoni lagunemist. Kui seda tähele panna, on see teine Nobel.
Ja loomulikult otsivad Fermilabi teadlased tumedat ainet ja tumedat energiat, salapäraseid aineid, mis ületavad tavalist ainet suhtega 20 kuni üks ja määravad universumi arengu ja tuleviku. Need on viljakad pinnad ka Nobeli preemiate saamiseks. Võib juhtuda, et episoodi ennustus Nobeli preemia Fermilabi jaoks saab teoks vaimus, kui mitte päriselus. Kui olete huvitatud Fermilabi tulevase uurimisprogrammi ja nende võimalike tulevaste Nobeli preemiate kohta rohkem teada saada, tegin sellest isegi video.
Ma arvan, et peaksin teile rääkima ühest asjast "Kinnituse polarisatsioonis", mis kõlas täiesti valesti. Fermilabi teadlased lendasid majanduses plussi. Pfffftttt… täielik jama. Meie jaoks on see treener kogu aeg. Kui rändteadlane soovib paar väärtuslikku tolli jalaruumi, peavad nad selle erinevuse välja mõtlema. Nad ei tohiks isegi niimoodi kiusata. See oli lihtsalt mõttetu.
Teadus televisioonis on harva täpselt õige ja see on OK. Suurem osa televisioonist peaks olema meelelahutuslik. Kuid on tore, kui nad saavad sellesse lisada reaalainete teadusi. See võib tekitada lastes huvi teaduse vastu. See peaks olema "Suure Paugu teooria" viimane hooaeg ja mul on kurb seda näha.
Don Lincoln on füüsika teadur Fermilab. Ta on raamatu "Suur hadronite põrkaja: Higgsi Bosoni erakorraline lugu ja muud asjad, mis meelt löövad"(Johns Hopkins University Press, 2014) ja ta toodab rea teadusalast haridust videod. Järgne talle Facebookis. Selles kommentaaris avaldatud arvamused on tema.
Don Lincoln esitas selle artikli Live Science's Eksperthääled: Op-Ed ja teadmised. Algselt avaldatud Elav teadus.
