'빅뱅 이론'이 과학을 올바르게 얻었습니까? 초대칭 및 이코노미 클래스 수업

Pin
Send
Share
Send

그들은 삶이 예술을 모방한다고 말하지만, 화살은 양방향으로 간다. 훨씬 더 자주 예술은 삶을 모방합니다. 그것이 TV 쇼 "빅뱅 이론"의 최근 에피소드에서 일어난 일입니다. 에피소드 "The Polarization Polarization"에서 쉘든과 에이미는 Fermilab으로부터 이메일을받습니다. 두 과학자는 에이미와 셀던의 이론을 슈퍼 비대칭이라고 확인했다. 연구원들은 카온이라는 아 원자 입자를 연구하고 있었고 측정과 예측 (이론에서 어떻게 행동해야하는지)에 동의하지 않았습니다. 그들은 불과 몇 달 전에 출판 된 Amy와 Sheldon의 논문이 불일치를 설명 할 때까지 측정을 실패라고 불렀습니다. 두 연구원은 Amy와 Sheldon을 만나기 위해 Caltech에 (경제에 더해 나중에 더 자세히) 비행했습니다.

Fermilab의 과학자들은 노벨상을 받기 위해 노력하고 있으며, 3 명 이상이 상을받을 수 없기 때문에 그들은 그림에서 Amy를 잘라 내기 위해 노력하고 있습니다. 그들은 칼 테크 대통령이 페르미 람 수장의 지명과 함께 노벨 후보 3 명을 지명 할 수 있다면 쉘든에게 명예를주는 강력한 사례가 있다고 말한다. 쉘든은 에이미가 지명에 포함되지 않으면, 그 후보에 포함되기를 원하지 않는다고 결정하고 대통령에게이를 설명한다. 그는 자신의 등이 있다고 덧붙였다. 상황이 해결되지 않은 상태로 에피소드가 종료됩니다.

그러니까이 에피소드가 내 주목을 끌었습니다. Fermilab는 실제 장소입니다. 나는 매일 아침 일리노이 주 바타 비아에서 운전합니다. 그리고 당신이 아 원자 세계에 매료되면 일하기에 환상적인 곳입니다. 그것은 내가 미소로 매일 출근하도록합니다. 그러나 나는 사람들이이 에피소드에서 무엇이 사실인지 아닌지에 관심이있을 것이라고 생각했다.

내가 "빅뱅 이론"을 많이 좋아한다고 말하면서 시작하겠습니다. 그리고 작가들은 자신의 에피소드에서 실제 과학과 너무 멀어 지려고하지 않습니다. 실제로 UCLA의 David Saltzberg는 저의 연구 협력자이자 전시회의 과학 컨설턴트입니다. 그는 작가가 너무 외설적이고 논쟁의 여지가없는 과학적인 주제를 포함하지 않도록합니다.

어떤 사람들은 쇼가 어떻게 과학자들을 만화처럼 표현하는지에 대해 불평하고 비판에는 진실이 있습니다. 쉘던은 정상을 넘나들며 대부분의 과학자들은 실제로 그렇게 행동하지 않습니다. (진실은 말하지만, 나는 쉘든을 생각 나게하는 한 사람을 알고있다. 나는 그를 만난 모든 사람들이 나에게 동의한다는 이유로 그를 밝히기를 거부한다.) 레너드는 그의 삶에도 훨씬 더 진실하다. 성격은 현실보다 조금 사회적으로 우둔합니다. 과학자들은 대부분 평범한 사람들이며 정상적인 삶을 살고 있습니다. 그들은 똑똑하고 업무에 매우 집중합니다. (또는, 인정하고 싶은 것보다 레너드와 더 비슷할 수 있다고 생각합니다. 답을 알고 싶지 않은 이유로는 누구에게도 묻기를 거부합니다.)

그렇다면 에피소드 링은 얼마입니까? 우선 슈퍼 비대칭이라는 실제 이론은 없습니다. 그러나 초대칭 (supersymmetry)이라는 이론이 있는데, 이것은 입자 물리학의 표준 모델 인 우리의 가장 현재의 아 원자 물질 이론을 널리 보급 한 것이다. 표준 모델에서 식별 된 모든 입자가 초대칭 파트너를 갖는 것을 제안하는 초대칭에 대한 실험적인 확인은 없었지만, 주제에 대해 10,000 개가 넘는 과학 논문이 존재하는 것으로 충분히 간주됩니다. 따라서 이름 변경에 대한 시적 라이센스를 제외하고 우리는 그 이름을 부여 할 것입니다.

실험은 어때요? Fermilab와 같은 실험실의 두 사람이 카온을 사용하여 Super Asymmetry와 같은 이론을 확인할 수 있습니까? 카온을 직접 측정하면 예측에 동의하지 않을 수 있으며 이러한 불일치를 설명하기 위해 새로운 이론이 필요합니다. 그래서 우리는 그것들을 줄 것입니다. 그러나 현대 실험 그룹에는 두 사람 이상이 있습니다. 저의 연구 그룹 (실제 초대칭의 아이디어를 부지런히 테스트하는)에는 전 세계에서 온 약 3,000 명의 과학자들이 참여하고 있습니다. Compact Muon Collaboration 또는 CMS라고하는이 실험 그룹은 유럽의 CERN 실험실에서 수집 한 데이터를 사용합니다. CERN은 Fermilab의 자매 연구소이며 Large Hadron Collider를 보유하고 있습니다. Large Hadron Collider는 빛의 속도에 가까운 양성자 빔을 가속화하여 CMS 검출기라고 불리는 5 층 높이의 과학적 장치 내에서 충돌시킵니다.

CMS 공동 작업은 약 200 개 연구소의 과학자들로 구성되어 있습니다. Fermilab CMS 그룹은 약 100 명의 과학자와 더 많은 엔지니어, 기술자 및 컴퓨터 전문가로 구성되어 있습니다. CMS가 supersymmetry를 발견했다면이 신용은 Fermilab의 두 연구원에게만가는 것이 아닙니다.

그리고 노벨상은 어떻습니까?

노벨상을받는 것이 모든 물리학 자의 비밀 목표라는 것은 사실입니다. 그러나 TV 에피소드의 설명에는 많은 문제가있었습니다. 예를 들어 Amy와 Sheldon의 논문은 불과 몇 달 전에 나 왔으며 그 결과를 확인하는 단 하나의 측정 만있었습니다. 그것은 실제로 어떻게 일어날 지 절대로 아무것도 아닙니다. 우선 새로운 물리적 현상을 예측하는 수백 편의 논문이 있습니다. 예측과 데이터를 비교하는 데 상당한 시간이 걸립니다. 다른 모든 예측을 배제하는 데 훨씬 더 많은 시간이 걸립니다. 또한, Super Asymmetry가 실제라면 다른 측정으로 확인해야 할 예측을합니다. 그 모든 작업에는 많은 시간이 걸립니다. 그러나 DNA 테스트가 10 분 안에 수행 될 때 CSI TV 쇼에서와 같이 이것을 "텔레비전 시간"까지 초크합시다. 그래서, 나는 이것들을 관대하게 줄 것입니다.

줄거리의 큰 덩어리는 노벨상을 수상한 사람을 대상으로합니다. 그리고 이것은 혼합 가방입니다. 노벨이 최대 3 명까지 갈 수 있다는 것은 사실입니다. 그러나 지명 과정은 다릅니다. 스웨덴의 과학 아카데미 회원은 이전 노벨상 수상자 및 추천을 요청한 저명한 교수가 추천 할 수 있습니다. 따라서 Fermilab 디렉터가 그 목록에있을 수 있습니다. 나는 그가 모른다는 것을 확신하지만, 그는 국제적으로 초청 될 것이다. 그러나 Caltech의 대통령이 목록에 없을 것 같습니다. 우리는 이것을 분할이라고 부릅니다.

쉘든이 에이미없이 지명을 거부했을 때, 역사적 선례가있다. Marie와 Pierre Curie는 1903 년 노벨 물리학상에서 새로 발견 된 방사능 분야에서 광범위한 연구를 수행했습니다. 당시 여성의 시대와 지위를 감안할 때, 마리의 지적인 지도자 임에도 불구하고 초기 지명은 피에르에게만 주어졌습니다. 피에르 (Pierre)는위원회를 작성하고 마리의 공동 지명 없이는 지명을 거부했다. 그는 우세했고 두 사람은 초기 방사선 연구의 또 다른 전설 인 Henri Becquerel과 함께 노벨상을 공유했습니다. 그래서 그 에피소드의 측면은 매우 사실이었습니다.

이 에피소드에는 허구와 진실, 그리고 거의 진실이 혼합되어 있었지만 Fermilab의 연구가 실제로 노벨상을 수상하게 될지 궁금해졌습니다. 과거를 살펴보면 1995 년 최고 쿼크가 발견되었지만, 그 가능성은 거의 없다고 생각합니다. 그러나 앞으로 몇 가지 실험이 가능할 것으로 예상됩니다. 현재 Fermilab에서 g-2 (G 빼기 2)라는 실험은 자기장에 넣을 때 뮤온이라는 아 원자 입자가 어떻게 흔들리는지를 연구하고 있습니다. 뮤온은 통통하고 불안정한 전자와 같으며, 초기에 측정되고 예측 된 행동이 감탄하는 방식에 동의하지 않습니다. g-2 실험은 불일치가 발견을 의미하는지 여부를 설정합니다. 그것이 발견이라면, 그것은 노벨상으로 이어질 수 있습니다. 이야기를 "빅뱅 이론"에피소드로 다시 가져 오면 현재 관찰 된 불일치에 대한 제안 된 설명은 초대칭입니다.

그런 다음 몇 가지 실험이 있습니다. DUNE는 차이를 찾기 위해 중성미자 및 반물질 중성미자의 행동을 연구 할 것입니다. 그것들이 다르게 행동한다면, 왜 우주가 물질로 만들어졌으며 물질의 일부와 반물질이 아닌 이유에 대한 설명이 될 수 있습니다. 그것은 노벨 일 것입니다. 그리고 mu2e (muon to electron decay) 실험이 있는데, 특정 유형의 muon 붕괴를 찾습니다. 관찰된다면, 그것은 또 다른 노벨입니다.

물론 Fermilab 과학자들은 암흑 물질과 암흑 에너지, 보통 물질보다 20 대 1의 비율을 초과하여 우주의 진화와 미래를 결정할 신비한 물질을 찾고 있습니다. 이것들은 노벨상 수상의 비옥 한 근거이기도합니다. Fermilab의 노벨상 수상에 대한 에피소드의 에피소드 예측은 실제 생활이 아니라면 정신적으로 전달 될 것입니다. Fermilab 미래 연구 프로그램과 이러한 가능한 미래의 노벨상에 대해 더 자세히 알고 싶다면 비디오를 만들었습니다.

나는 "The Polarization Polarization"에서 완전히 틀린 한 가지에 대해 이야기해야한다고 가정합니다. Fermilab 과학자들은 경제를 더했습니다. Pfffftttt… 총 말도 안됩니다. 우리에게는 코치입니다. 여행하는 과학자가 귀중한 몇 인치의 레그룸을 원한다면 그 차이를 조장해야합니다. 그들은 그렇게 애타게해서는 안됩니다. 그것은 단지 의미했다.

텔레비전의 과학은 정확히 맞지 않으며 괜찮습니다. 대부분의 텔레비전은 재미있을 것입니다. 그러나 그들이 실제 과학을 통합 할 수 있다면 좋습니다. 아이들이 과학에 관심을 가질 수 있습니다. 이것은 "빅뱅 이론"의 마지막 시즌이되어야하는데, 나는 그것이 진행되는 것을보고 슬 be니다.

Don Lincoln은 물리 연구원입니다 페르미 랍. 그는 "의 저자입니다대형 하드론 충돌기 : iggs 스 보손 (Higgs Boson)의 놀라운 이야기와 다른 것들을 떠올리게 할 다른 것들"(Johns Hopkins University Press, 2014), 그는 일련의 과학 교육을 비디오. 그를 따라 페이스 북에서. 이 논평에 표현 된 의견은 그의 것입니다.

Don Lincoln이이 기사를 Live Science의 전문가의 목소리 : Op-Ed & Insights. 원래에 게시 라이브 과학.

Pin
Send
Share
Send