V svoji novi knjigi Trkanje na nebeška vrata , Teoretičarka univerze Harvard Lisa Randall raziskuje, kako lahko fizika spremeni naše razumevanje temeljne narave sveta. Misli, da bi lahko obstajala dodatna dimenzija blizu naše znane resničnosti, skrita, razen bizarnega izpiranja moči gravitacije, kot jo vidimo. Razmišlja tudi o sestavi temne snovi, nevidnih delcev, ki so oblikovali rast celotnega kozmosa. Te ideje, ki so bile nekoč edina pokrajina pisateljev fantastike, se soočajo z resničnimi preizkusi v novi generaciji eksperimentov. Občutljivi detektorji zdaj vohajo za temno snovjo, medtem ko najbolj zapleten znanstveni stroj, kdaj koli ustvarjen, Veliki hadronski trkalnik (LHC), pod mejo Švice in Francije, subatomske delce drobi skoraj s svetlobno hitrostjo.

Iz te zgodbe

[×] ZAPRTO

Fizičarka Lisa Randall verjame, da lahko v bližini naše znane resničnosti obstaja dodatna dimenzija, skrita, razen bizarnega izpiranja moči gravitacije, kot jo vidimo.(Boston Globe prek Getty Images)





Foto galerija

Kateri so bili vaši glavni cilji za novo knjigo?
Eden od ciljev je bil opisati znanost, ki me danes zanima: fizika, ki se dogaja na LHC, in iskanje temne snovi. Želel pa sem tudi razjasniti naravo znanosti: kaj pomeni biti pravi in ​​narobe, kaj pomeni meriti in vloge negotovosti, tveganja in ustvarjalnosti.



pogrešana ladja se po 90 letih ponovno pojavi

Se vam zdi, da je fizična skupnost na robu iskanja nekaj izjemnega?
Vsekakor upam. Imamo veliko možnosti [z LHC], da vidimo Higgsovega delca, ki nam pove, kako osnovni delci pridobijo maso. Druga globoka vprašanja vključujejo simetrijo prostora-časa in ali obstajajo dodatne dimenzije. Resnično imamo možnost poseči na te teme.

Tukaj je veliko bizarnih idej, od teorije strun do 'brane' dodatnih dimenzij tik ob naši. Zakaj bi morali te ideje obravnavati kot več kot domišljijske konstrukcije?
Zagotovo ne prosim nikogar, da bi prevzel vero katere koli ideje, ki jo predstavljam. To je del bistva knjige: znanost nadaljuje in sistematično dobivamo nove ideje in razlage, od človeških lestvic, ki so nam zelo znane, do lestvic, ki so tako oddaljene, da o njih težko imamo intuicijo. Tudi znanost je postopek samokorekcije, za kar pričakujem, da se bo zgodilo z nedavno objavo nevtrini, ki se lahko gibljejo hitreje od svetlobne hitrosti .

Ali lahko opišete bistvo svoje ideje o dodatnih dimenzijah?
Vesolje bi lahko bilo več kot tri dimenzije, ki jih poznamo. Na nek način so skrite pred nami, morda zato, ker so majhne ali ukrivljene. Toda tudi če so nevidni, lahko vplivajo na to, kar dejansko opazujemo v vesolju. Veliko stvari ne moremo videti s prostim očesom, za katere se izkaže, da temeljijo v resnici.



Dodatne dimenzije bi lahko bile pomembne za eno od vprašanj, na katera poskušamo odgovoriti na LHC: kako delci dobijo svojo maso in zakaj imajo mase, ki jih imajo, ki so veliko manjše, kot bi fiziki pričakovali. Naša ideja je torej, da obstaja dodatna dimenzija, ki je tako zvita, da bi bile množice na enem mestu velike, na drugem pa majhne. Z drugimi besedami, gravitacija bi lahko bila na enem mestu šibkejša, na drugem pa močnejša. Če je tako, je to lahko naravna razlaga, zakaj so mase delcev to, kar so, in zakaj je gravitacija toliko šibkejša od drugih osnovnih sil, ki jih opažamo.

To dodatno dimenzijo bi lahko ločili od naše za milijon bilijonov bilijontin centimetra. Je to vzporedno, a nedostopno vesolje?
Z našimi dimenzijami deluje le s pomočjo gravitacije. In gravitacija je izredno šibka. Elementarni delec pri običajnih energijah ima zanemarljivo gravitacijsko silo. Toda v LHC bi, če je ta ideja pravilna, videli dokaze o tej dodatni dimenziji. Delci bi lahko nosili zagon v dodatno dimenzijo in to bi bilo dejansko mogoče opaziti.

Ampak to ni nekaj, kar mislite na 'vzporedno vesolje?'
Tehnično, da, lahko obstaja vzporedno z našim vesoljem. Ni pa le karbonska kopija našega vesolja, na kar marsikdo pomisli, ko sliši to besedno zvezo.

Če fiziki najdejo trdne dokaze o dodatnih dimenzijah, kako bi to vplivalo na naš pogled na vesolje in naše mesto v njem?
Lahko imate zelo eksotične osnovne pojave, vendar bi bili še vedno skladni z običajnimi pravili, ki jih poznamo. Na neki ravni to ničesar ne spremeni. Vendar to pomeni, da je na neki globoki osnovni ravni tam veliko bogatejše vesolje. Prav čudovito je vedeti, iz česa je sestavljeno naše vesolje.

mary kraljica škotov trdi za angleški prestol

LHC opisujete kot 'izjemen dosežek'.
Tehnološko je to tour de force. Dejstvo, da ta stvar deluje, je neverjetno. Iščemo zelo redke dogodke, zato potrebujete zelo natančen, zelo dobro razumljen stroj, da jih naredite, in detektorje, ki bodo razumeli, kaj vidite. Za uresničitev teh trkov potrebujete izredno veliko energije, osredotočene na zelo majhno območje, ki omogoča, da podkomponente protonov - kvarki in gluoni - trčijo neposredno. In ko to storijo, lahko naredijo nove oblike težje snovi.

Mnogi ljudje so se bali, da bo LHC ustvaril črno luknjo, ki požira planet.
Znanstveniki so jo vzeli zelo resno in so to možnost izključili ne le teoretično, temveč tudi s preučevanjem trkov kozmičnih žarkov, ki ustvarjajo to isto vrsto energije. Živimo v svetu, kjer obstaja veliko tveganj in skrajni čas je, da začnemo resno jemati, katera naj bi nas skrbela. Fiziki so pokazali, da prav ta ne predstavlja tveganja.

Ponujate odkrito razpravo o religiji in njeni združljivosti z znanostjo. Zakaj ste se odločili za to temo?
Skoraj sem moral v knjigi z naslovom Trkanje na nebeška vrata . Vendar obstaja resnična zmeda glede tega, kaj pomeni biti prav in narobe - razlika med tem, kaj so duhovna prepričanja in kaj znanost. Zdelo se mi je, da če bom razlagal znanost, je pomembno, da pojasnim te razlike. Želel sem resno vzeti različne poglede na vesolje, ki jih imajo ljudje, vendar reči, da razlike res obstajajo.

Napisali ste: 'Verski del vaših možganov ne more delovati hkrati z znanstvenim. Preprosto so nezdružljivi. '
Ko rečem, da so nezdružljivi, mislim na nekaj zelo specifičnega: duhovno prepričanje, ki temelji na nečem, kar ne temelji na dejanskem materialu ali vzrokih in posledicah - načinih, kako jih znanstveno razumemo - je samo drugačno kot znanost. To je zelo natančna izjava.

Katera priljubljena napačna predstava o fiziki vas najbolj prizadene, ko govorite z občinstvom?
Poskušate me spraviti v težave! Verjetno gre za pretirano uporabo kvantne mehanike. Ljudje mislijo, da to pojasnjuje stvari, ki jih ne more. Skrivnosti o kvantni mehaniki je veliko, vendar se večinoma pojavijo pri zelo podrobnih meritvah v nadzorovanih nastavitvah.

Ogromne detektorje LHC opisujete kot umetniška dela. Je preizkušanje narave vesolja ravno toliko estetsko kot znanstveno?
Umetnost in znanost privlačita nekatere iste ustvarjalne instinkte. Obstaja spoznanje za nekaj večjega od nas samih, česar se po mojem mnenju ukvarjata tako umetnost kot znanost. Lahko pa imate čudovito idejo v znanosti in je lahko samo napačna - ne zato, ker bi bila matematično nedosledna, ampak zato, ker je ne bi uresničili v svetu.

Napisali ste besedilo za opero 'Hipermuzični prolog: projektivna opera v sedmih ravninah', ki je bila premierno uprizorjena leta 2009 v parku Center Pompidou. Kako je to nastalo?
Skladatelj [Hector Parra] mi je pisal, če bi se rad vključil. Bila je zanimiva priložnost za raziskovanje križišča umetnosti in znanosti na nov način. Umetnost pogosto razmišlja o idejah časa. Tako mi je bilo zelo všeč delo z umetniki, ki to cenijo in ki vključujejo znanost v novo stvar - vendar ne le na način, ki jo kopira. Bili so glavni ustvarjalni izzivi, na primer kako predstavljate višje dimenzije na odru.

Opera je imela dvočlansko zasedbo, minimalistično scenografijo z abstraktnimi projekcijami in partituro, ki je bila mestoma digitalno spremenjena. Sedenje med občinstvom je bilo za vas verjetno prava izkušnja.
Delam na svinčniku in papirju ali na računalniku, tako da je bilo obiskati fantastične pevce, ki pojejo moje besede, spremljali so jih glasbeniki in čudovit set, le videti. Deli, ki so se gibali sem in tja med zunadimenzionalnim svetom in našim svetom, so bili res odlični. Hector je mislil, da mu bo [moja raziskava] dala vpogled v načine ustvarjanja različnih vrst glasbe, kar je tudi storila. Mislim, da so me prosili, naj vložim več fizike, kot bi jo imel v idealnem primeru, in navsezadnje je bila glasba zelo abstraktna. Vendar je bila to odlična glasba in bili so trenutki, ki so bili resnično lepi.

v kateri vojni je bil napisan zvezdni prapor

V naslovu in besedilu knjige najdete igrive glasbene reference, od policije in Suzanne Vege do Beatlov in Boba Dylana. Ste velik ljubitelj priljubljene glasbe?
Imam to nenavadno sposobnost, da se mi besede zataknejo v glavi, zato slišim pesem in velikokrat se samodejno zgodi, da besedilo uporabim pozneje. Mogoče to ni prvotni namen besed, vendar se včasih lepo prilegajo temu, kar poskušam povedati.

Kaj vas čaka v znanosti?
Raziskoval sem ideje, ki temno snov povezujejo z navadno snovjo. Obstaja to neverjetno dejstvo, da je energija, ki jo v vesolju nosi temna snov, približno šestkrat večja od navadne snovi. Vprašanje je, zakaj je tako? [Razmerje] bi lahko bilo povsem drugačno. Torej iščem, kako sta lahko ti dve vrsti snovi povezani, kar bi razložilo naključje.





^