Hovoria, že život napodobňuje umenie, ale šíp ide oboma smermi. Umenie napodobňuje život oveľa častejšie. To sa stalo v nedávnej epizóde hitovej televíznej show „Teória veľkého tresku“. V epizóde „Polarizácia s potvrdením“ - Sheldon a Amy dostanú e-mail od spoločnosti Fermilab. Dvaja vedci potvrdili teóriu Amy a Sheldon nazvanú Super asymetria. Vedci študovali subatomickú časticu nazývanú kaóny a meranie a predpoveď (ako sa má správať teoreticky) nesúhlasila. Svoje meranie nazvali zlyhaním, kým si neuvedomili, že noviny Amy a Sheldon, uverejnené len pár mesiacov predtým, vysvetlili tento rozpor. Dvaja vedci boli letecky (v ekonomike plus… viac o tom neskôr) dopravení do Caltechu, aby sa stretli s Amy a Sheldonom.
Vedci z Fermilabu sa uchádzajú o Nobelovu cenu a pretože cenu nemôžu dostať viac ako traja ľudia, snažia sa Amy vyradiť z obrazu. Povedajú Sheldonovi, či môže prinútiť prezidenta Caltecha, aby vymenoval troch z nich za Nobelovu cenu, spolu s nomináciou od hlavy Fermilaba, mali by mať silný dôvod na to, aby získali tú česť. Sheldon sa rozhodol, že ak Amy nebude zahrnutá do nominácie, nebude sa jej chcieť zúčastniť a hovorí to prezidentovi, ktorý vysvetlí, ako to povedie k boju s Fermilabom; dodáva, že má chrbát. Epizóda končí situáciou, ktorá zostáva nevyriešená.
Túto epizódu som dostal do mojej pozornosti, pretože ... no ... Fermilab. Fermilab je skutočné miesto. Jezdím k tomu každé ráno v Batavia, Illinois. A je to fantastické miesto na prácu, ak vás fascinuje subatomický svet, ktorým som, a to znamená, že sa s úsmevom každý deň budem riadiť. Myslel som si však, že by sa ľudia mohli zaujímať o tom, čo je pravda a čo v tejto epizóde nebolo.
Dovoľte mi začať tým, že sa mi veľmi páči teória The Big Bang Theory. A autori sa vo svojich epizódach snažia odbočiť príliš ďaleko od skutočnej vedy. V skutočnosti je David Saltzberg z UCLA výskumným spolupracovníkom a zároveň vedeckým konzultantom výstavy. Zabezpečuje, aby autori neobsahovali žiadne vedecké témy, ktoré by boli príliš výstredné a pochybné.
Niektorí ľudia tápajú o tom, ako prehliadka reprezentuje vedcov vtipným spôsobom a v kritike je pravda. Sheldon je len cesta cez vrchol a väčšina vedcov sa tak veľmi nechová. (Aj keď, poviem pravdu, poznám jediného človeka, ktorý mi pripomína Sheldona. Odmietam ho identifikovať, pretože každý, kto sa s ním stretol, so mnou súhlasí.) Leonard je k životu oveľa pravdivejší, hoci dokonca aj jeho postava je trochu sociálne bezradnejšia ako realita. Vedci sú väčšinou celkom normálni ľudia, ktorí majú normálny život. Sú proste inteligentní a veľmi sa zameriavajú na svoju prácu. (Alebo si myslím, že by som mohol byť viac ako Leonard, ako by som chcel pripustiť. Odmietam nikoho opýtať sa na základe toho, že nechcem poznať odpoveď.)
Koľko teda epizóda zazvoní? Po prvé, neexistuje žiadna skutočná teória zvaná Super asymetria. Existuje však teória zvaná supersymetria, ktorá je veľmi populárnym rozšírením štandardného modelu fyziky častíc - naša najlepšia súčasná teória subatomovej hmoty. Zatiaľ čo sa neuskutočnilo žiadne experimentálne potvrdenie supersymetrie - čo naznačuje, že každá častica identifikovaná v štandardnom modeli má supersymetrického partnera -, predpokladá sa, že existuje viac ako 10 000 vedeckých prác na túto tému. Takže, s výnimkou poetickej licencie na zmenu mena, dáme im to.
A čo experiment? Mohli by dvaja chlapci v laboratóriu, ako je Fermilab, potvrdiť teóriu, ako je Super Asymetria, pomocou kaónov? Určite je možné, že priame merania kaónov by mohli nesúhlasiť s predpoveďami a že na vysvetlenie tohto rozporu je potrebná nová teória. Tak im to dáme. Moderné experimentálne skupiny však majú viac ako dvoch ľudí. Moja vlastná výskumná skupina (ktorá dôsledne testuje myšlienku supersymetrie v reálnom svete) zahŕňa okolo 3 000 vedcov z celého sveta. Táto experimentálna skupina s názvom Compact Muon Collaboration (CMS) využíva údaje zozbierané v laboratóriu CERN v Európe. CERN je sesterské laboratórium spoločnosti Fermilab a je hostiteľom Large Hadron Collider, ktorý zrýchľuje lúče protónov takmer na rýchlosť svetla a zráža ich vo vnútri päťpodlažného vysokého vedeckého aparátu nazývaného detektor CMS.
Spoluprácu CMS tvoria vedci z približne 200 výskumných ústavov. Skupinu Fermilab CMS tvorí asi 100 vedcov a ešte viac inžinierov, technikov a počítačových odborníkov. Keby CMS objavila supersymetriu, úver by sa nedostal iba dvom výskumníkom z Fermilab.
A čo vec Nobelovej ceny?
Určite je pravda, že Nobelova cena je tajným cieľom každého fyzika. S popisom v televíznej epizóde sa však veľa nestalo. Napríklad noviny Amy a Sheldon vyšli len pár mesiacov predtým a zistenie potvrdilo iba jedno meranie. To nie je nič také, ako by sa to naozaj stalo. Na začiatok sú napísané stovky článkov, ktoré predpovedajú nové fyzikálne javy. Porovnanie predpovede s údajmi trvá pomerne dlho; a vylúčenie všetkých ostatných predpovedí trvá ešte viac času. Okrem toho, ak by bola super asymetria skutočná, urobilo by to predpovede, ktoré by sa museli potvrdiť inými meraniami. Celá táto práca by si vyžadovala veľa času. Ale poďme to kriedou na „televízny čas“, ako v televíznych reláciách CSI, keď sa test DNA uskutoční za 10 minút. Takže im ich veľkoryso dám.
Veľký kus deja sa zameriava na to, kto by získal Nobelovu cenu, ak by bola udelená. A to je zmiešaná taška. Je pravda, že Nobelova strana môže ísť najviac k trom ľuďom. Proces nominácie je však iný. Členovia Švédskej akadémie vied môžu nominovať, rovnako ako predchádzajúci laureáti Nobelovej ceny a niektorí významní profesori, ktorí sú požiadaní o odporúčania. Je možné, že na tomto zozname je riaditeľ Fermilab. Neviem, že je, ale určite musí pozvať medzinárodnú postavu. Je však nepravdepodobné, že je na zozname prezident Caltechu. Nazveme to rozdelenie.
Keď Sheldon odmietol byť nominovaný bez Amy, existuje historický precedens. Za Nobelovu cenu za fyziku v roku 1903 Marie a Pierre Curie vykonali rozsiahle práce v novoobjavenej oblasti rádioaktivity. Vzhľadom na vtedajšiu éru a postavenie žien bola pôvodná nominácia iba za Pierra, napriek tomu, že Mária bola intelektuálnou vedúcou dvojice. Pierre napísal výbor a odmietol byť nominovaný bez toho, aby bola Marie nominovaná spoluautormi. On zvíťazil a obaja zdieľali Nobelovu cenu s Henri Becquerel, ďalšou legendou o raných štúdiách ožarovania. Takže ten aspekt epizódy zazvonil veľmi pravdivo.
Táto epizóda mala kombináciu fikcie, pravdy a takmer pravdy, ale prinútilo ma premýšľať, aké výskumy vo Fermilabe by mohli získať Nobelovu cenu. Keď sa pozrieme na minulosť, objavíme sa v roku 1995 objav top kvarku, hoci si myslím, že je nepravdepodobný. Ale čo sa týka, existuje niekoľko experimentov, ktoré by sa mohli kvalifikovať jeden deň. V súčasnosti sa vo Fermilabe experiment s názvom g-2 (G mínus 2) zaoberá štúdiom toho, ako sa subatomárne častice nazývané mióny kolísajú, keď sú vložené do magnetického poľa. Mióny sú ako bacuľaté, nestabilné elektróny a skôr merané a predpovedané správanie nesúhlasne odporuje. Experiment g-2 stanoví, či tento rozpor znamená objav. Ak ide o objav, mohol by viesť k Nobelovej cene. Vrátením príbehu do epizódy „Teória veľkého tresku“ je navrhovaným vysvetlením aktuálne pozorovaného rozporu supersymetria.
Potom sú nejaké budúce experimenty. DUNE bude študovať správanie neutrín a neutrín antihmoty s cieľom hľadať rozdiely. Ak sa správajú inak, mohlo by to byť vysvetlenie, prečo je vesmír vyrobený z hmoty a nie z rovnakých častí hmoty a antihmoty. To by bol Nobel. A potom je tu experiment mu2e (rozpad miónov na elektróny), ktorý hľadá špecifický typ rozpadu miónov. Ak bude dodržané, bude to ďalší Nobelov.
Vedci Fermilab samozrejme hľadajú temnú hmotu a temnú energiu, tajomné látky, ktoré prevyšujú bežnú hmotu v pomere 20 ku jednej a určia vývoj a budúcnosť vesmíru. To sú úrodné dôvody aj pre Nobelovu cenu. Mohlo by sa stať, že predikcia epizódy o Nobelovej cene za Fermilab sa stane v duchu, ak nie v skutočnom živote. Ak máte záujem dozvedieť sa viac o budúcom výskumnom programe Fermilab a týchto možných budúcich Nobelových cenách, urobil som o tom aj video.
Predpokladám, že by som vám mal povedať jednu vec v „Polarizácii s potvrdením“, ktorá zazvonila úplne nepravdivo. Vedci spoločnosti Fermilab preleteli ekonomikou plus. Pfffftttt ... totálne nezmysly. Pre nás je to tréner celú cestu. Ak cestujúci vedec chce pár drahých centimetrov na nohy, musí si tento rozdiel overiť. Nemali by ani škádliť. To bolo len zlé.
Veda v televízii má zriedka presne pravdu a to je v poriadku. Väčšina televízií má byť zábavná. Ale je pekné, keď do nej môžu začleniť skutočnú vedu. Deti môžu mať záujem o vedu. Toto by malo byť posledné obdobie „Teórie veľkého tresku“ a bude mi smutno, keď to uvidím.
Don Lincoln je výskumný pracovník v oblasti fyziky Fermilab, Je autorom knihy „Veľký Hadron Collider: Mimoriadny príbeh Higgsovho bosona a ďalších vecí, ktoré vyfúknu vašu myseľ„(Johns Hopkins University Press, 2014) a produkuje sériu prírodných vied videá, Nasleduj ho na Facebooku, Názory vyjadrené v tomto komentári sú jeho.
Don Lincoln prispel týmto článkom do programu Live Science Hlasy expertov: Op-Ed & Insights. Pôvodne uverejnené na Live Science.
