Adakah 'The Big Bang Theory' Dapatkan Hak Sains? Pelajaran dalam Kelas Supersimetri dan Ekonomi

Pin
Send
Share
Send

Mereka mengatakan bahawa hidup meniru seni, tetapi anak panah itu berjalan baik. Jauh lebih kerap, seni meniru kehidupan. Itulah yang berlaku dalam satu episod baru rancangan televisyen "The Big Bang Theory." Dalam episod - "Polarisasi Pengesahan" - Sheldon dan Amy menerima e-mel dari Fermilab. Dua saintis telah mengesahkan teori Amy dan Sheldon yang dinamakan Super Asimetri. Para penyelidik sedang mengkaji zarah subatomik yang dipanggil kaon dan pengukuran dan ramalan (bagaimana ia harus berperilaku secara teori) tidak bersetuju. Mereka memanggil pengukuran mereka kegagalan sehingga mereka sedar bahawa kertas Amy dan Sheldon, yang diterbitkan hanya beberapa bulan sebelumnya, menjelaskan perbezaannya. Kedua-dua penyelidik telah diterbangkan (dalam ekonomi ditambah ... lebih lanjut kemudian) ke Caltech untuk bertemu dengan Amy dan Sheldon.

Para saintis Fermilab sedang memancing untuk Hadiah Nobel dan, kerana tidak lebih daripada tiga orang boleh menerima hadiah itu, mereka cuba memotong Amy daripada gambar. Mereka memberitahu Sheldon jika dia boleh mendapatkan Presiden Caltech untuk mencalonkan ketiga-tiga mereka untuk Nobel, digabungkan dengan pencalonan dari ketua Fermilab, mereka akan mempunyai kes yang kuat untuk menerima kehormatan. Sheldon memutuskan bahawa jika Amy tidak termasuk dalam pencalonan, dia tidak mahu berada di atasnya sama ada dan dia memberitahu itu kepada Presiden, yang menjelaskan bagaimana ini akan mengakibatkan perjuangan dengan Fermilab; beliau menambah bahawa dia mempunyai belakang mereka. Episod berakhir dengan keadaan yang tidak dapat diselesaikan.

Jadi episod ini dibawa ke perhatian saya kerana ... baik ... Fermilab. Fermilab adalah tempat yang sebenar. Saya memandu ke sana setiap pagi di Batavia, Illinois. Dan ia adalah tempat yang hebat untuk bekerja jika anda terpesona oleh dunia subatomik, yang saya, dan ini bermakna saya dapat memandu untuk bekerja setiap hari dengan senyuman. Tetapi saya fikir orang mungkin tertarik untuk belajar tentang apa yang benar dan apa yang tidak dalam episod ini.

Biar saya mulakan dengan mengatakan bahawa saya suka "The Big Bang Theory" banyak. Dan penulis cuba untuk tidak menyimpang terlalu jauh dari sains sebenar dalam episod mereka. Malah, David Saltzberg dari UCLA adalah penyelaku penyelidikan saya dan perunding saintifik untuk pameran itu. Beliau memastikan bahawa penulis tidak memasukkan topik saintifik yang terlalu aneh dan tidak dapat disangkal.

Sesetengah orang mengadu tentang bagaimana pertunjukan itu mewakili saintis dengan cara kartunis, dan ada kebenaran dalam kritikan. Sheldon hanya berjalan di atas dan kebanyakan saintis tidak benar-benar bertindak seperti itu. (Walaupun kebenaran diberitahu, saya mengenali satu orang yang mengingatkan saya kepada Sheldon. Saya menolak untuk mengenalinya dengan alasan bahawa semua orang yang telah bertemu dengannya bersetuju dengan saya.) Leonard lebih banyak hidup, walaupun dia Watak adalah sedikit lebih sosial daripada realiti. Para saintis kebanyakannya orang biasa, dengan kehidupan biasa. Mereka hanya pintar dan sangat fokus pada kerja mereka. (Atau, saya rasa, saya boleh menjadi lebih seperti Leonard daripada saya ingin mengakui. Saya menolak untuk bertanya kepada sesiapa dengan alasan saya tidak mahu tahu jawapannya.)

Jadi berapa banyak cincin episod yang benar? Untuk memulakan, tidak ada teori sebenar yang dipanggil Super Asimetri. Walau bagaimanapun, terdapat satu teori yang dipanggil supersymmetry, yang merupakan lanjutan model fizik zarah standard yang sangat popular - teori subtematik semasa terbaik kita. Walaupun tidak ada pengesahan eksperimen supersymmetry - yang mencadangkan bahawa setiap zarah yang dikenal pasti dalam model standard mempunyai pasangan supersymmetric - cukup baik menganggap terdapat lebih daripada 10,000 kertas saintifik mengenai topik tersebut. Jadi, kecuali untuk lesen puitis mengenai perubahan nama, kami akan memberi mereka satu itu.

Bagaimana dengan percubaan? Bolehkah dua lelaki di makmal seperti Fermilab mengesahkan teori seperti Super Asimetri menggunakan kaon? Betul-betul, kemungkinan pengukuran langsung kaon tidak dapat disangkal dengan ramalan dan teori baru diperlukan untuk menjelaskan perbezaan tersebut. Jadi, kami akan memberikan mereka satu. Tetapi kumpulan eksperimen moden mempunyai lebih daripada dua orang di dalamnya. Kumpulan penyelidikan saya sendiri (yang dengan tekun menguji idea supersymmetry dunia sebenar) melibatkan kira-kira 3,000 saintis yang ditarik dari seluruh dunia. Kumpulan eksperimen ini, yang dikenali sebagai Kerjasama Berkomputer Muon, atau CMS, menggunakan data yang dikumpulkan di makmal CERN di Eropah. CERN adalah makmal saudara perempuan Fermilab, dan ia menjadi tuan rumah Large Hadron Collider, yang mempercepatkan rasuk proton berhampiran kelajuan cahaya, bertabrakan mereka di dalam alat saintifik tinggi 5 tingkat, yang dikenali sebagai pengesan CMS.

Kerjasama CMS terdiri daripada para saintis dari kira-kira 200 institut penyelidikan. Kumpulan CMS Fermilab terdiri daripada kira-kira 100 saintis dan lebih banyak jurutera, juruteknik dan profesional komputer. Sekiranya CMS menemui supersimetri, kredit tidak akan pergi kepada hanya dua penyelidik dari Fermilab.

Dan bagaimana pula dengan Hadiah Nobel?

Memang benar menerima Hadiah Nobel adalah matlamat rahsia mana-mana ahli fizik. Tetapi terdapat banyak yang salah dengan penerangan dalam episod TV. Sebagai contoh, kertas Amy dan Sheldon telah keluar hanya beberapa bulan sebelum dan terdapat hanya satu pengukuran yang mengesahkan penemuan itu. Itu sama sekali tidak seperti bagaimana ia akan berlaku. Untuk memulakan, terdapat ratusan kertas yang ditulis meramalkan fenomena fizikal yang baru. Ia mengambil sedikit masa untuk membandingkan ramalan dengan data; dan ia mengambil lebih banyak masa untuk menolak semua ramalan yang lain. Di samping itu, jika Super Asimetri adalah sebenar, ia akan membuat ramalan yang perlu disahkan dengan pengukuran lain. Semua kerja itu akan mengambil banyak masa. Tetapi mari kita kapur sehingga "masa televisyen," seperti dalam rancangan televisyen CSI apabila ujian DNA dilakukan dalam masa 10 minit. Jadi, saya akan memberi mereka yang murah hati.

Sebilangan besar plot memfokuskan pada siapa yang akan mendapat Hadiah Nobel, jika ia dianugerahkan. Dan ini adalah beg campuran. Memang benar bahawa Nobel boleh pergi ke paling tiga orang. Tetapi proses pencalonan berbeza. Ahli-ahli Akademi Sains Sweden boleh mencalonkan, seperti yang boleh sebelum pemenang Hadiah Nobel dan beberapa profesor terkenal yang diminta untuk cadangan. Oleh itu, pengarah Fermilab mungkin ada di senarai tersebut. Saya tidak tahu bahawa dia, tetapi dia pasti mempunyai status antarabangsa untuk dijemput. Walau bagaimanapun, tidak mungkin Presiden Caltech berada dalam senarai. Kami akan memanggil perpecahan itu.

Apabila Sheldon menolak untuk dicalonkan tanpa Amy, ada duluan sejarah. Bagi Hadiah Nobel dalam Fizik pada tahun 1903, Marie dan Pierre Curie telah melakukan kerja yang luas dalam bidang radioaktiviti yang baru ditemui. Memandangkan zaman dan status wanita pada masa itu, pencalonan awal hanya untuk Pierre, walaupun Marie menjadi pemimpin intelektual pasangan. Pierre menulis jawatankuasa tersebut dan enggan dicalonkan tanpa Marie yang dicalonkan. Dia menang dan kedua-duanya berkongsi Hadiah Nobel dengan Henri Becquerel, satu lagi legenda kajian radiasi awal. Sehingga aspek episodnya berdering sangat benar.

Episod itu mempunyai campuran fiksyen, kebenaran dan hampir kebenaran, tetapi ia membuat saya tertanya-tanya apa jenis penyelidikan di Fermilab mungkin mendapat Hadiah Nobel. Melihat pada masa lalu, terdapat penemuan kuark atas 1995, walaupun saya fikir ia tidak mungkin. Tetapi, melihat ke depan, terdapat beberapa eksperimen yang mungkin memenuhi syarat satu hari. Pada masa ini di Fermilab, eksperimen yang dipanggil g-2 (G minus 2) sedang mengkaji bagaimana zarah-zarah subatom yang dipanggil muons goyangan apabila dimasukkan ke dalam medan magnet. Monyet adalah seperti elektron tidak montel, tidak stabil, dan tingkah laku yang diukur dan diramalkan lebih awal tidak setuju dengan cara yang menggembirakan. Percubaan g-2 akan menentukan sama ada percanggahan itu bermakna penemuan. Jika ia adalah penemuan, ia boleh membawa kepada hadiah Nobel. Membawa cerita semula kepada "The Big Bang Theory" episod, penjelasan yang dicadangkan mengenai perbezaan yang sedang diperhatikan adalah supersimetri.

Kemudian ada beberapa percubaan masa depan. DUNE akan mengkaji tingkah laku neutrino dan neutrino antimatter untuk mencari perbezaan. Sekiranya mereka bersikap berbeza-beza, ini mungkin penjelasan mengapa alam semesta diperbuat daripada bahan dan tidak sama dengan bahagian bahan dan antimatter. Itu akan menjadi Nobel. Dan kemudian ada eksperimen mu2e (muon untuk peluruhan elektron), yang mencari jenis pecahan muon tertentu. Jika diperhatikan, yang satu lagi Nobel.

Dan sememangnya para saintis Fermilab sedang mencari bahan gelap dan energi gelap, bahan-bahan misterius yang mengatasi masalah biasa dengan nisbah 20 hingga satu dan akan menentukan evolusi dan masa depan alam semesta. Mereka adalah alasan yang subur untuk hadiah Nobel juga. Ia juga mungkin bahawa ramalan episod hadiah Nobel untuk Fermilab akan berlaku dalam semangat, jika tidak dalam kehidupan sebenar. Jika anda berminat untuk mempelajari lebih lanjut mengenai program penyelidikan masa depan Fermilab dan hadiah-hadiah Nobel masa depan yang mungkin, saya juga membuat video mengenainya.

Saya rasa saya harus memberitahu anda mengenai satu perkara dalam "Polarisasi Konfirmasi" yang berbunyi benar-benar palsu. Para saintis Fermilab terbang tambah ekonomi. Pfffftttt ... tidak masuk akal. Bagi kami, ia adalah jurulatih sepanjang jalan. Sekiranya saintis perjalanan mahukan beberapa inci bilik kaki yang berharga, mereka perlu membedakan perbezaannya. Mereka tidak sepatutnya mengusik seperti itu. Itulah maksudnya.

Sains di televisyen jarang betul dan itulah OK. Kebanyakan televisyen sepatutnya menghiburkan. Tetapi ia bagus apabila mereka dapat menggabungkan beberapa sains sebenar ke dalamnya. Ia boleh mendapatkan kanak-kanak yang berminat dalam sains. Ini sepatutnya menjadi musim terakhir "The Big Bang Theory," dan saya akan sedih melihatnya.

Don Lincoln adalah seorang penyelidik fizik di Malaysia Fermilab. Beliau adalah pengarang "The Large Hadron Collider: Kisah Luar Biasa Higgs Boson dan Lain-lain Stuff Itu Akan Blow Pikiran Anda"(Johns Hopkins University Press, 2014), dan dia menghasilkan satu siri pendidikan sains video. Ikut dia di Facebook. Pendapat yang dinyatakan dalam ulasan ini adalah beliau.

Don Lincoln menyumbangkan artikel ini kepada Live Science Pakar Suara: Op-Ed & Insights. Originally diterbitkan pada Sains Hidup.

Pin
Send
Share
Send