يقولون أن الحياة تقلد الفن ، لكن السهم يذهب في كلا الاتجاهين. في كثير من الأحيان ، يقلد الفن الحياة. هذا ما حدث في الحلقة الأخيرة من البرنامج التلفزيوني الناجح "The Big Bang Theory". في الحلقة - "التأكيد الاستقطابي" - يتلقى شيلدون وآيمي رسالة بريد إلكتروني من فيرميلاب. أكد عالمان نظرية آمي وشيلدون المسماة Super Asymmetry. كان الباحثون يدرسون جسيمات دون ذرية تسمى kaons ، ولم يوافق القياس والقياس (كيف يجب أن تتصرف نظريًا). وصفوا قياسهم بالفشل حتى أدركوا أن ورقة ايمي وشيلدون ، التي نشرت قبل بضعة أشهر فقط ، أوضحت التناقض. تم نقل الباحثين (في الاقتصاد بالإضافة إلى ... المزيد عن ذلك لاحقًا) إلى Caltech لمقابلة Amy و Sheldon.
يسعى علماء فيرميلاب للحصول على جائزة نوبل ، ولأن ما لا يزيد عن ثلاثة أشخاص يمكنهم الحصول على الجائزة ، فإنهم يحاولون قطع إيمي من الصورة. يخبرون شيلدون إذا كان بإمكانه جعل رئيس Caltech يرشح الثلاثة منهم لنوبل ، جنبًا إلى جنب مع ترشيح من رئيس Fermilab ، فسيكون لديهم حجة قوية للحصول على الشرف. يقرر شيلدون أنه إذا لم يتم تضمين إيمي في الترشيح ، فإنه لا يريد أن يكون في ذلك أيضًا ويخبر الرئيس بذلك ، الذي يشرح كيف سيؤدي ذلك إلى قتال مع فيرميلاب ؛ ويضيف أن ظهره. تنتهي الحلقة مع ترك الوضع دون حل.
لذلك تم لفت انتباهي إلى هذه الحلقة لأنه ... حسنًا ... Fermilab. فيرميلاب مكان حقيقي. أنا أقود إليها كل صباح في باتافيا ، إلينوي. وهو مكان رائع للعمل إذا كنت مفتونًا بالعالم دون الذري ، وهو ما أنا عليه ، وهذا يعني أنني أقود إلى العمل كل يوم بابتسامة. لكني اعتقدت أن الناس قد يكونون مهتمين بمعرفة ما هو صحيح وما لم يكن في هذه الحلقة.
دعني أبدأ بالقول إنني أحب نظرية الانفجار الكبير كثيرًا. ويحاول الكتاب عدم الابتعاد كثيرًا عن العلم الحقيقي في حلقاتهم. في الواقع ، ديفيد سالتزبرغ من جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس هو أحد الباحثين المتعاونين في البحث العلمي والاستشاري العلمي للمعرض. يتأكد من أن الكتاب لا يتضمنون أي موضوع علمي غريب للغاية ولا جدال فيه.
يتذمر بعض الناس حول كيفية تمثيل العرض للعلماء بطريقة كاريكاتورية ، وهناك حقيقة في النقد. شيلدون هو مجرد طريق فوق القمة ومعظم العلماء لا يتصرفون على هذا النحو. (على الرغم من قول الحقيقة ، أنا أعرف شخصًا واحدًا يذكرني بشيلدون. أرفض تحديد هويته على أساس أن كل شخص قابله يتفق معي.) ليونارد أكثر صدقًا في الحياة ، على الرغم من أنه الشخصية أكثر بقليل من الناحية الاجتماعية من الواقع. العلماء هم في الغالب أناس عاديون ، مع حياة طبيعية. إنهم أذكياء ومركزون للغاية في عملهم. (أو ، على ما أظن ، يمكن أن أكون مثل ليونارد أكثر مما أود أن أعترف به. أنا أرفض أن أسأل أي شخص على أساس أنني لا أريد أن أعرف الإجابة.)
إذاً ، ما مدى دقة الحلقة؟ بادئ ذي بدء ، لا توجد نظرية حقيقية تسمى Super Asymmetry. ومع ذلك ، هناك نظرية تسمى التناظر الفائق ، وهي امتداد شائع جدًا للنموذج القياسي لفيزياء الجسيمات - أفضل نظريتنا الحالية للمادة دون الذرية. في حين لم يكن هناك تأكيد تجريبي للتناظر الفائق - الذي يقترح أن كل جسيم تم تحديده في النموذج القياسي لديه شريك فائق التناظر - فمن الجدير بالاعتبار أنه يوجد أكثر من 10000 ورقة علمية حول هذا الموضوع. لذا ، باستثناء الترخيص الشعري لتغيير الاسم ، سنعطيهم ذلك.
ماذا عن التجربة؟ هل يمكن لشخصين في مختبر مثل Fermilab تأكيد نظرية مثل Super Asymmetry باستخدام kaons؟ حسنًا ، من الممكن بالتأكيد أن القياسات المباشرة للكاون يمكن أن تختلف مع التوقعات وأن هناك حاجة إلى نظرية جديدة لتفسير هذا التناقض. لذا ، سنعطيهم ذلك. لكن المجموعات التجريبية الحديثة لديها أكثر من شخصين. تضم مجموعتي البحثية الخاصة (التي تختبر بجد فكرة التناظر الفائق في العالم الحقيقي) حوالي 3000 عالم من جميع أنحاء العالم. تستخدم هذه المجموعة التجريبية المسماة Compact Muon Collaboration أو CMS البيانات التي تم جمعها في مختبر CERN في أوروبا. CERN هو المختبر الشقيق لـ Fermilab ، ويستضيف مصادم Hadron الكبير ، الذي يسرع أشعة البروتونات إلى قرب سرعة الضوء ، ويصطدم بها داخل جهاز علمي مكون من 5 طوابق ، يسمى كاشف CMS.
يتألف تعاون CMS من علماء من حوالي 200 معهد بحثي. تتكون مجموعة Fermilab CMS من حوالي 100 عالم وأكثر من المهندسين والفنيين ومتخصصي الكمبيوتر. إذا اكتشفت CMS التناظر الفائق ، فلن يرجع الفضل إلى باحثين فقط من Fermilab.
وماذا عن جائزة نوبل؟
من المؤكد أن الحصول على جائزة نوبل هو الهدف السري لأي فيزيائي. ولكن كان هناك خطأ كبير في الوصف في الحلقة التلفزيونية. على سبيل المثال ، ظهرت ورقة ايمي وشيلدون قبل بضعة أشهر فقط وكان هناك قياس واحد فقط يؤكد النتيجة. هذا لا شيء على الإطلاق مثل كيف سيحدث حقًا. بادئ ذي بدء ، هناك مئات الأوراق المكتوبة التي تتنبأ بظواهر فيزيائية جديدة. يستغرق الأمر بعض الوقت لمقارنة التنبؤ بالبيانات ؛ ويستغرق الأمر وقتًا أطول لاستبعاد كل التوقعات الأخرى. بالإضافة إلى ذلك ، إذا كانت Super Asymmetry حقيقية ، فستقوم بعمل تنبؤات يجب تأكيدها بقياسات أخرى. كل هذا العمل سيستغرق الكثير من الوقت. لكن دعنا نحسب هذا حتى "وقت التلفاز" ، كما هو الحال في البرامج التلفزيونية لـ CSI عندما يتم اختبار الحمض النووي في 10 دقائق. لذا ، سأعطيهم هذا بسخاء.
تركز جزء كبير من المؤامرة على من سيحصل على جائزة نوبل ، إذا تم منحها. وهذه حقيبة مختلطة. صحيح أن نوبل يمكن أن يذهب إلى ثلاثة أشخاص على الأكثر. لكن عملية الترشيح مختلفة. يمكن لأعضاء الأكاديمية السويدية للعلوم أن يرشحوا ، وكذلك الحائزين السابقين على جائزة نوبل وبعض الأساتذة البارزين الذين يطلبون التوصيات. لذا ، من الممكن أن يكون مدير Fermilab على تلك القائمة. لا أعلم أنه كذلك ، لكن بالتأكيد لديه المكانة الدولية التي سيتم دعوته. ومع ذلك ، من غير المحتمل أن يكون رئيس Caltech مدرجًا في القائمة. سوف نسمي هذا الانقسام.
عندما رفض شيلدون ترشيحه بدون ايمي ، هناك سابقة تاريخية. لجائزة نوبل في الفيزياء في عام 1903 ، قامت ماري وبيير كوري بعمل مكثف في مجال النشاط الإشعاعي المكتشف حديثًا. بالنظر إلى عصر ومركز المرأة في ذلك الوقت ، كان الترشيح الأولي لبيير فقط ، على الرغم من أن ماري كانت القائدة الفكرية للزوجين. كتب بيير اللجنة ورفض الترشيح دون أن تشارك ماري في الترشيح. ساد وتقاسم الاثنان جائزة نوبل مع هنري بيكيريل ، أسطورة أخرى لدراسات الإشعاع المبكر. لذا رن هذا الجانب من الحلقة صحيحًا جدًا.
تضمنت الحلقة مزيجًا من الخيال والحقيقة والحقيقة تقريبًا ، لكنها جعلتني أتساءل عن أنواع البحث في Fermilab التي قد تحصل بالفعل على جائزة نوبل. بالنظر إلى الماضي ، هناك اكتشاف عام 1995 للكوارك العلوي ، على الرغم من أنني أعتقد أنه من غير المحتمل. ولكن ، بالنظر إلى المستقبل ، هناك العديد من التجارب التي قد تتأهل يومًا ما. حاليًا في Fermilab ، تدرس تجربة تسمى g-2 (G ناقص 2) كيف تتأرجح الجسيمات دون الذرية التي تسمى الميونات عند وضعها في مجال مغناطيسي. الميونات مثل الإلكترونات السامة وغير المستقرة ، والسلوك المقاس والمتنبأ به سابقًا يختلف في طريقة محيرة. ستحدد تجربة g-2 ما إذا كان التناقض يعني اكتشافًا. إذا كان هذا اكتشافًا ، فقد يؤدي إلى جائزة نوبل. من خلال إعادة القصة إلى حلقة "نظرية الانفجار الكبير" ، هناك تفسير مقترح للتناقض الملحوظ حاليًا هو التناظر الفائق.
ثم هناك بعض التجارب المستقبلية. ستدرس DUNE سلوك النيوترينوات والنيوترينوهات المضادة للمادة للبحث عن الاختلافات. إذا تصرفوا بشكل مختلف ، فقد يكون هذا تفسيرًا لكون الكون مصنوعًا من مادة وليس أجزاء متساوية من المادة والمادة المضادة. سيكون ذلك نوبل. ثم هناك تجربة mu2e (muon to electron decay) التي تبحث عن نوع معين من اضمحلال الميون. إذا لوحظ ، هذا نوبل آخر.
وبالطبع ، يبحث علماء فيرميلاب عن المادة المظلمة والطاقة المظلمة ، والمواد الغامضة التي تفوق عدد المواد العادية بنسبة 20 إلى واحد وستحدد تطور الكون ومستقبله. تلك هي الأراضي الخصبة لجوائز نوبل كذلك. من الممكن أن يكون توقع الحلقة لجائزة نوبل لفيرميلاب سيتحقق بروح ، إن لم يكن في الحياة الحقيقية. إذا كنت مهتمًا بمعرفة المزيد عن برنامج Fermilab للأبحاث المستقبلية وجوائز نوبل المستقبلية المحتملة ، فقد صنعت فيديو حوله.
أفترض أنني يجب أن أخبرك عن الشيء الوحيد في "استقطاب التأكيد" الذي رن كاذبًا تمامًا. طار علماء Fermilab الاقتصاد زائد. Pfffftttt ... هراء إجمالي. بالنسبة لنا ، إنه مدرب على طول الطريق. إذا أراد عالم مسافر بضع بوصات ثمينة من مساحة الأرجل ، فعليه أن يعيد الفرق. لا يجب أن يضايقوا هكذا. كان هذا مجرد لئيم.
نادرًا ما يكون العلم على شاشة التلفزيون صحيحًا تمامًا ، ولا بأس بذلك. من المفترض أن تكون معظم التلفزيونات مسلية. ولكن من الجيد أن يتمكنوا من دمج بعض العلوم الحقيقية فيه. يمكن أن تجعل الأطفال مهتمين بالعلوم. من المفترض أن يكون هذا هو الموسم الأخير من "نظرية الانفجار الكبير" ، وسأكون حزينًا لرؤيتها تنطلق.
دون لينكولن باحث في الفيزياء في فيرميلاب. هو مؤلف "مصادم هادرون الكبير: القصة الاستثنائية لبوز هيجز وغيره من الأشياء التي ستفجر عقلك"(مطبعة جامعة جونز هوبكنز ، 2014) ، وهو ينتج سلسلة من تعليم العلوم أشرطة فيديو. اتبعه في الفيس بوك. الآراء الواردة في هذا التعليق هي آراءه.
ساهم دون لينكولن في هذا المقال في Live Science's أصوات الخبراء: Op-Ed & Insights. نشر في الأصل على علوم حية.
