Phillip Hopkins
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Sie sagen, dass das Leben die Kunst imitiert, aber der Pfeil geht in beide Richtungen. Kunst ahmt viel häufiger das Leben nach. Das ist, was kürzlich in einer Folge der erfolgreichen Fernsehsendung "The Big Bang Theory" passiert ist. In der Folge "The Confirmation Polarization" erhalten Sheldon und Amy eine E-Mail von Fermilab. Zwei Wissenschaftler hatten Amy und Sheldons Theorie namens Super Asymmetry bestätigt. Die Forscher untersuchten ein subatomares Teilchen namens Kaons und die Messung und Vorhersage (wie es sich theoretisch verhalten sollte) waren nicht einverstanden. Sie nannten ihre Messung einen Fehler, bis sie feststellten, dass Amy und Sheldons Artikel, der erst einige Monate zuvor veröffentlicht wurde, die Diskrepanz erklärten. Die beiden Forscher wurden (in der Wirtschaft plus… dazu später mehr) nach Caltech geflogen, um Amy und Sheldon zu treffen.
Die Fermilab-Wissenschaftler streben nach einem Nobelpreis und versuchen, Amy aus dem Bild herauszuschneiden, da nicht mehr als drei Personen den Preis erhalten können. Sie sagen Sheldon, wenn er den Präsidenten von Caltech dazu bringen könnte, die drei für den Nobelpreis zu nominieren, zusammen mit der Nominierung durch den Chef von Fermilab, hätten sie ein starkes Argument dafür, die Ehre zu erhalten. Sheldon beschließt, dass Amy, wenn sie nicht in die Nominierung einbezogen ist, auch nicht dabei sein möchte, und teilt dies dem Präsidenten mit, der erklärt, wie dies zu einem Kampf mit Fermilab führen wird. er fügt hinzu, dass er ihren Rücken hat. Die Episode endet mit der ungelösten Situation.
Also wurde ich auf diese Episode aufmerksam gemacht, weil ... nun ... Fermilab. Fermilab ist ein echter Ort. Ich fahre jeden Morgen nach Batavia, Illinois. Und es ist ein fantastischer Ort zum Arbeiten, wenn Sie von der subatomaren Welt fasziniert sind, die ich bin, und das bedeutet, dass ich jeden Tag mit einem Lächeln zur Arbeit fahren kann. Aber ich dachte, die Leute könnten daran interessiert sein, herauszufinden, was wahr ist und was nicht in dieser Episode. [Bild: In den weltbesten Physiklabors]
Lassen Sie mich zunächst sagen, dass ich "The Big Bang Theory" sehr mag. Und die Autoren versuchen, sich in ihren Folgen nicht zu weit von der realen Wissenschaft zu entfernen. Tatsächlich ist David Saltzberg von der UCLA sowohl ein Forschungsmitarbeiter von mir als auch ein wissenschaftlicher Berater für die Show. Er stellt sicher, dass die Autoren kein wissenschaftliches Thema aufnehmen, das zu ausgefallen und unanständig ist.
Einige Leute meckern darüber, wie die Show die Wissenschaftler auf karikaturistische Weise darstellt, und die Kritik ist wahr. Sheldon ist einfach übertrieben und die meisten Wissenschaftler handeln nicht wirklich so. (Um ehrlich zu sein, kenne ich eine einzige Person, die mich an Sheldon erinnert. Ich lehne es ab, ihn zu identifizieren, weil jeder, der ihn getroffen hat, mir zustimmt.) Leonard ist dem Leben viel mehr treu, obwohl sogar seiner Charakter ist ein bisschen sozial ahnungsloser als die Realität. Wissenschaftler sind meistens ziemlich normale Menschen mit einem normalen Leben. Sie sind einfach schlau und sehr konzentriert auf ihre Arbeit. (Oder ich nehme an, ich könnte Leonard ähnlicher sein, als ich zugeben möchte. Ich lehne es ab, jemanden zu fragen, weil ich die Antwort nicht wissen möchte.)
Wie sehr klingt die Episode? Zunächst gibt es keine wirkliche Theorie namens Super Asymmetry. Es gibt jedoch eine Theorie namens Supersymmetrie, die eine sehr beliebte Erweiterung des Standardmodells der Teilchenphysik darstellt - unserer derzeit besten Theorie der subatomaren Materie. Es gibt zwar keine experimentelle Bestätigung der Supersymmetrie - was darauf hindeutet, dass jedes im Standardmodell identifizierte Partikel einen supersymmetrischen Partner hat -, aber es wird davon ausgegangen, dass es über 10.000 wissenschaftliche Arbeiten zu diesem Thema gibt. Also, bis auf die poetische Lizenz für die Namensänderung, geben wir ihnen diese. [Die Urknalltheorie: Wie das Universum begann]
Wie wäre es mit dem Experiment? Könnten zwei Leute in einem Labor wie Fermilab eine Theorie wie Super Asymmetry mit Kaonen bestätigen? Nun, es ist sicherlich möglich, dass direkte Messungen von Kaonen nicht mit Vorhersagen übereinstimmen und dass eine neue Theorie erforderlich ist, um diese Diskrepanz zu erklären. Also geben wir ihnen das. Aber moderne Versuchsgruppen haben weit mehr als zwei Personen. An meiner eigenen Forschungsgruppe (die die Idee der realen Supersymmetrie sorgfältig testet) sind etwa 3.000 Wissenschaftler aus der ganzen Welt beteiligt. Diese Versuchsgruppe namens Compact Muon Collaboration (CMS) verwendet Daten, die im CERN-Labor in Europa gesammelt wurden. CERN ist das Schwesterlabor von Fermilab und beherbergt den Large Hadron Collider, der Protonenstrahlen auf nahezu Lichtgeschwindigkeit beschleunigt und sie in einem 5-stöckigen wissenschaftlichen Apparat namens CMS-Detektor kollidiert.
Die CMS-Zusammenarbeit besteht aus Wissenschaftlern aus rund 200 Forschungsinstituten. Die Fermilab CMS-Gruppe besteht aus rund 100 Wissenschaftlern und noch mehr Ingenieuren, Technikern und Computerfachleuten. Wenn CMS Supersymmetrie entdecken würde, würde der Kredit nicht nur an zwei Forscher von Fermilab gehen.
Und was ist mit der Sache mit dem Nobelpreis??
Es ist sicher wahr, dass der Erhalt des Nobelpreises das geheime Ziel eines jeden Physikers ist. Aber mit der Beschreibung in der TV-Folge war viel falsch. Zum Beispiel war Amy und Sheldons Papier erst einige Monate zuvor herausgekommen, und es gab nur eine Messung, die den Befund bestätigte. Das ist absolut nichts wie das, was wirklich passieren würde. Zunächst gibt es Hunderte von Artikeln, die neue physikalische Phänomene vorhersagen. Der Vergleich der Vorhersage mit Daten dauert einige Zeit. und es dauert noch länger, alle anderen Vorhersagen auszuschließen. Wenn Superasymmetrie real wäre, würde sie außerdem Vorhersagen treffen, die mit anderen Messungen bestätigt werden müssten. All diese Arbeiten würden viel Zeit in Anspruch nehmen. Aber lassen Sie uns dies auf "Fernsehzeit" kalkulieren, wie in den CSI-Fernsehsendungen, wenn ein DNA-Test in 10 Minuten durchgeführt wird. Also werde ich ihnen diesen großzügig geben.
Ein großer Teil der Handlung konzentriert sich darauf, wer den Nobelpreis erhalten würde, wenn er vergeben würde. Und das ist eine gemischte Tasche. Es ist wahr, dass der Nobelpreis an höchstens drei Personen gehen kann. Der Nominierungsprozess ist jedoch anders. Mitglieder der schwedischen Akademie der Wissenschaften können ebenso nominieren wie frühere Nobelpreisträger und einige angesehene Professoren, die um Empfehlungen gebeten werden. Es ist also möglich, dass der Fermilab-Direktor auf dieser Liste steht. Ich weiß nicht, dass er es ist, aber er hat sicherlich die internationale Statur, eingeladen zu werden. Es ist jedoch unwahrscheinlich, dass der Präsident von Caltech auf der Liste steht. Wir werden das eine Trennung nennen.
Als Sheldon sich weigerte, ohne Amy nominiert zu werden, gibt es einen historischen Präzedenzfall. Für den Nobelpreis für Physik im Jahr 1903 hatten Marie und Pierre Curie umfangreiche Arbeiten auf dem neu entdeckten Gebiet der Radioaktivität durchgeführt. Angesichts der Ära und des Status der Frauen zu dieser Zeit war die anfängliche Nominierung nur für Pierre, obwohl Marie die intellektuelle Anführerin des Paares war. Pierre schrieb an das Komitee und lehnte es ab, nominiert zu werden, ohne dass Marie mit nominiert wurde. Er setzte sich durch und die beiden teilten sich den Nobelpreis mit Henri Becquerel, einer weiteren Legende früher Strahlungsstudien. Dieser Aspekt der Episode stimmte also sehr.
Die Folge hatte eine Mischung aus Fiktion, Wahrheit und fast Wahrheit, aber ich fragte mich, welche Art von Forschung bei Fermilab tatsächlich den Nobelpreis erhalten könnte. In der Vergangenheit wurde 1995 der Top-Quark entdeckt, obwohl ich dies für unwahrscheinlich halte. Mit Blick auf die Zukunft gibt es jedoch mehrere Experimente, die sich eines Tages qualifizieren könnten. Derzeit wird in Fermilab in einem Experiment namens g-2 (G minus 2) untersucht, wie subatomare Partikel, die Myonen genannt werden, wackeln, wenn sie in ein Magnetfeld gebracht werden. Myonen sind wie mollige, instabile Elektronen, und früher gemessenes und vorhergesagtes Verhalten widerspricht auf verlockende Weise. Das g-2-Experiment wird feststellen, ob die Diskrepanz eine Entdeckung bedeutet. Wenn es sich um eine Entdeckung handelt, könnte dies durchaus zu einem Nobelpreis führen. Wenn man die Geschichte auf die Episode "The Big Bang Theory" zurückbringt, ist eine vorgeschlagene Erklärung der derzeit beobachteten Diskrepanz Supersymmetrie.
Dann gibt es einige zukünftige Experimente. DUNE wird das Verhalten von Neutrinos und Antimaterie-Neutrinos untersuchen, um nach Unterschieden zu suchen. Wenn sie sich anders verhalten, könnte dies die Erklärung dafür sein, warum das Universum aus Materie besteht und nicht zu gleichen Teilen aus Materie und Antimaterie. Das wäre ein Nobelpreis. Und dann gibt es das Experiment mu2e (Zerfall von Myon zu Elektron), bei dem nach einer bestimmten Art des Zerfalls von Myon gesucht wird. Wenn beobachtet, ist das ein weiterer Nobelpreis.
Und natürlich suchen Fermilab-Wissenschaftler nach dunkler Materie und dunkler Energie, mysteriösen Substanzen, die die gewöhnliche Materie im Verhältnis 20 zu 1 übertreffen und die Entwicklung und Zukunft des Universums bestimmen. Das sind auch fruchtbare Gründe für Nobelpreise. Es könnte gut sein, dass die Vorhersage der Episode eines Nobelpreises für Fermilab im Geiste, wenn nicht im wirklichen Leben, eintreten wird. Wenn Sie mehr über das zukünftige Forschungsprogramm von Fermilab und diese möglichen zukünftigen Nobelpreise erfahren möchten, habe ich sogar ein Video darüber gemacht.
Ich nehme an, ich sollte Ihnen etwas über die eine Sache in der "Bestätigungspolarisation" erzählen.das klingelte völlig falsch. Die Fermilab-Wissenschaftler flogen Economy Plus. Pfffftttt… totaler Unsinn. Für uns ist es der ganze Weg Trainer. Wenn ein reisender Wissenschaftler ein paar Zentimeter Beinfreiheit haben möchte, muss er den Unterschied ausgleichen. Sie sollten nicht einmal so necken. Das war nur gemein.
Wissenschaft im Fernsehen ist selten genau richtig und das ist in Ordnung. Das meiste Fernsehen soll unterhaltsam sein. Aber es ist schön, wenn sie echte Wissenschaft einbauen können. Es kann Kinder für Wissenschaft interessieren. Dies soll die letzte Staffel von "The Big Bang Theory" sein, und ich werde traurig sein, wenn es so weit ist.
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Don Lincoln ist Physikforscher bei Fermilab. Er ist der Autor von "The Large Hadron Collider: Die außergewöhnliche Geschichte des Higgs-Bosons und anderer Dinge, die Sie umhauen werden"(Johns Hopkins University Press, 2014), und er produziert eine Reihe von naturwissenschaftlichen Bildung Videos. Folge ihm auf Facebook. Die in diesem Kommentar geäußerten Meinungen sind seine.
Don Lincoln hat diesen Artikel zu 's beigetragen Expertenstimmen: Op-Ed & Insights. Ursprünglich veröffentlicht am .