Rudolf Cole
0 
2819
626
De säger att livet imiterar konst, men pilen går båda vägarna. Längre oftare imiterar konst livet. Det var vad som hände i ett nyligen avsnitt av hit-tv-serien "The Big Bang Theory." I avsnittet "The Confirmation Polarization" får Sheldon och Amy ett e-postmeddelande från Fermilab. Två forskare hade bekräftat Amy och Sheldons teori som kallas Super Asymmetry. Forskarna studerade en subatomär partikel, kallad kaons, och mätningen och förutsägelsen (hur den ska bete sig i teorin) var oenig. De kallade deras mätning för ett misslyckande tills de insåg att Amy och Sheldons papper, som publicerades bara några månader tidigare, förklarade skillnaden. De två forskarna flögs (i ekonomi plus ... mer om det senare) till Caltech för att träffa Amy och Sheldon.
Fermilabs forskare strävar efter ett Nobelpris, och eftersom inte mer än tre personer kan få priset försöker de skära Amy ur bilden. De berättar för Sheldon om han kan få presidenten i Caltech att nominera de tre till Nobeln, i kombination med nominering från chefen för Fermilab, skulle de ha ett starkt fall för att få eran. Sheldon beslutar att om Amy inte ingår i nomineringen, att han inte heller vill vara med på det och han berättar det till presidenten, som förklarar hur detta kommer att resultera i en kamp med Fermilab; han tillägger att han har ryggen. Avsnittet slutar med att situationen lämnats olöst.
Så det här avsnittet uppmärksammades för ... ja ... Fermilab. Fermilab är en riktig plats. Jag kör till det varje morgon i Batavia, Illinois. Och det är en fantastisk plats att arbeta om du är fascinerad av den subatomära världen, som jag är, och det betyder att jag får köra till jobbet varje dag med ett leende. Men jag trodde att folk kanske skulle vara intresserade av att lära sig om vad som var sant och vad som inte var i det här avsnittet. [Bild: Inuti världens främsta fysiklaboratorier]
Låt mig börja med att säga att jag gillar "The Big Bang Theory" mycket. Och författarna försöker att inte tappa för långt borta från verklig vetenskap i sina avsnitt. Faktum är att David Saltzberg från UCLA är både en forskarsamarbetspartner och en vetenskaplig konsult för utställningen. Han ser till att författarna inte inkluderar något vetenskapligt ämne som är för outlandiskt och obestridligt.
Vissa människor mumlar om hur föreställningen representerar forskarna på ett tecknat sätt, och det finns sanning i kritiken. Sheldon är bara långt över toppen och de flesta forskare verkar inte riktigt så. (Även om jag verkligen säger, jag känner en enda person som påminner mig om Sheldon. Jag avvisar att identifiera honom på grund av att alla som har träffat honom håller med mig.) Leonard är mycket mer livssann, även om hans karaktär är lite mer socialt ledigt än verkligheten. Forskare är mestadels ganska normala människor, med normala liv. De är bara smarta och mycket fokuserade på sitt arbete. (Eller antar att jag kunde vara mer som Leonard än jag skulle vilja medge. Jag avvisar att fråga någon på grund av att jag inte vill veta svaret.)
Så hur mycket ringer avsnittet? Till att börja med finns det ingen riktig teori som kallas Super Asymmetry. Men det finns en teori som kallas supersymmetri, som är en mycket populär förlängning av standardmodellen för partikelfysik - vår bästa nuvarande teori om subatomär materia. Även om det inte har funnits någon experimentell bekräftelse av supersymmetri - vilket föreslår att varje partikel identifierad i standardmodellen har en supersymmetrisk partner - anses det tillräckligt att det finns över 10 000 vetenskapliga artiklar om ämnet. Så med undantag för den poetiska licensen för namnändring, ger vi dem den. [The Big Bang Theory: How Universe började]
Vad sägs om experimentet? Kan två killar på ett laboratorium som Fermilab bekräfta en teori som Super Asymmetry med hjälp av kaoner? Tja, det är säkert möjligt att direkta mätningar av kaoner inte kan hålla med förutsägelserna och att en ny teori behövs för att förklara skillnaden. Så vi ger dem det. Men moderna experimentgrupper har mer än två personer på sig. Min egen forskargrupp (som noggrant testar idén om den verkliga supersymmetrin) involverar cirka 3 000 forskare från hela världen. Denna experimentgrupp, kallad Compact Muon Collaboration, eller CMS, använder data som samlas in på CERN-laboratoriet i Europa. CERN är Fermilabs systerlaboratorium, och det är värd för den stora Hadron Collider, som accelererar protonstrålar till nära ljusets hastighet och kolliderar dem i en 5 våningar hög vetenskaplig apparatur, kallad CMS-detektor.
CMS-samarbetet består av forskare från cirka 200 forskningsinstitut. Fermilab CMS-gruppen består av cirka 100 forskare och ännu fler ingenjörer, tekniker och datorprofessionella. Om CMS upptäckte supersymmetri, skulle krediten inte gå till bara två forskare från Fermilab.
Och hur är det med Nobelpriset??
Det är verkligen sant att mottagandet av Nobelpriset är det fysiska fysikens hemliga mål. Men det var mycket fel med beskrivningen i TV-avsnittet. Till exempel hade Amy och Sheldons papper kommit ut bara några månader innan och det fanns bara en mätning som bekräftade upptäckten. Det är absolut ingenting som hur det verkligen skulle hända. Till att börja med finns det hundratals papper skrivna som förutsäger nya fysiska fenomen. Det tar lite tid att jämföra förutsägelsen med data; och det tar ännu mer tid att utesluta alla andra förutsägelser. Om Super Asymmetry var verklig skulle det dessutom göra förutsägelser som måste bekräftas med andra mätningar. Allt detta arbete skulle ta mycket tid. Men låt oss krita detta till "tv-tid", som i CSI-TV-program när ett DNA-test görs på 10 minuter. Så jag ska generöst ge dem den här.
En stor del av handlingen fokuserar på vem som skulle få Nobelpriset om det tilldelades. Och det här är en blandad väska. Det är sant att Nobeln kan gå till högst tre personer. Men nomineringsprocessen är annorlunda. Medlemmar i Svenska vetenskapsakademin kan nominera, liksom tidigare Nobelpristagare och några utmärkta professorer som blir ombedda för rekommendationer. Så det är möjligt att Fermilab-direktören är på den listan. Jag vet inte att han är det, men han har säkert den internationella statusen att bjudas in. Det är emellertid osannolikt att presidenten för Caltech är med på listan. Vi kommer att kalla det en split.
När Sheldon avböjde att bli nominerad utan Amy finns det historiskt prejudikat. För Nobelpriset i fysik 1903 hade Marie och Pierre Curie gjort omfattande arbete inom det nyupptäckta området radioaktivitet. Med tanke på tidsåldern och statusen för kvinnor vid den tiden, var den första nomineringen endast för Pierre, trots att Marie var parets intellektuella ledare. Pierre skrev utskottet och avböjde att bli nominerad utan att Marie var co-nominerad. Han rådde och de två delade Nobelpriset med Henri Becquerel, en annan legend av tidiga strålningsstudier. Så den aspekten av avsnittet var mycket sant.
Avsnittet hade en blandning av fiktion, sanning och nästan sanning, men det fick mig att undra vilken slags forskning på Fermilab som faktiskt kan få Nobelpriset. Tidigare ser vi 1995 upptäckten av toppkvarken, även om jag tror att den är osannolik. Men fram emot att det finns flera experiment som kan kvalificera sig en dag. För närvarande på Fermilab studerar ett experiment som heter g-2 (G minus 2) hur subatomära partiklar som kallas muoner vinglar när de placeras i ett magnetfält. Muons är som knubbiga, instabila elektroner, och tidigare uppmätta och förutspådda beteenden är oeniga på ett lockande sätt. G-2-experimentet kommer att fastställa om skillnaden innebär en upptäckt. Om det är en upptäckt kan det mycket väl leda till ett Nobelpris. Att återföra historien till avsnittet "The Big Bang Theory", en föreslagen förklaring av den för närvarande observerade avvikelsen är supersymmetri.
Sedan finns det några framtida experiment. DUNE kommer att studera beteendet hos neutrino och antimateria neutrino för att leta efter skillnader. Om de uppför sig annorlunda kan det vara förklaringen till varför universum är tillverkat av materia och inte lika delar av materia och antimateria. Det skulle vara en Nobel. Och sedan finns det experimentet mu2e (muon till electron decay) som letar efter en specifik typ av muon decay. Om det observeras är det en annan Nobel.
Och naturligtvis letar Fermilab-forskare på mörk materia och mörk energi, mystiska ämnen som överträffar vanlig materia med ett förhållande på 20 till en och som kommer att avgöra universums utveckling och framtid. Det är fruktbara grunder för Nobelpriser också. Det kan vara så att episodens förutsägelse av ett Nobelpris för Fermilab kommer att ske i anda, om inte i verkliga livet. Om du är intresserad av att lära dig mer om Fermilabs framtida forskningsprogram och dessa möjliga framtida Nobelpriser, gjorde jag till och med en video om det.
Jag antar att jag borde berätta för dig om en sak i "Bekräftelsepolarisationen"det ringde helt falskt. Fermilabs forskare flög ekonomi plus. Pfffftttt ... totalt nonsens. För oss är det coach hela vägen. Om en resande forskare vill ha några värdefulla tum benutrymme måste de ponniga upp skillnaden. De borde inte ens reta så. Det var bara menar.
Vetenskap på TV är sällan exakt rätt och det är OK. De flesta TV ska vara underhållande. Men det är trevligt när de kan införliva en del verklig vetenskap i den. Det kan få barn intresserade av vetenskap. Detta är tänkt att vara den sista säsongen av "The Big Bang Theory", och jag är ledsen att se det gå.
- De 11 största obesvarade frågorna om Dark Matter
- Wacky Physics: The Coolest Little Particles in Nature
- Drömmande bilder avslöjar skönhet i fysik
Don Lincoln är en fysikforskare på Fermilab. Han är författaren till "The Large Hadron Collider: The Extraordinary Story of Higgs Boson and Other Stuff That Will Blow Your Mind"(Johns Hopkins University Press, 2014), och han producerar en serie vetenskaplig utbildning videoklipp. Följ honom på Facebook. De åsikter som uttrycks i denna kommentar är hans.
Don Lincoln bidrog med den här artikeln till Expertröster: Op-Ed & Insights. Ursprungligen publicerad den .