Miksi Sinun Ei Pidä Pelätä Tiedettä - Edes Hiukkasfysiikkaa

{h1}

Hiukkasfysiikan lisa randallin uusi kirja "heittäytyminen taivaaseen" käsittelee hiukkasfysiikkaa, pimeää ainetta, suurta hadron collideria ja miksi tiede on tärkeä jokapäiväisessä elämässämme.

Mikä on ajan ja tilan luonne? Miten maailmankaikkeus alkoi ja miten se päättyy? Nämä ovat eksistentiaalisia kysymyksiä useimmille ihmisille, mutta ne ovat kaikki fyysikko Lisa Randallin päivän töissä. Harvardin yliopistollinen tiedemies on tutkinut hiukkasfysiikkaa, merkkijonoa ja mahdollisuutta ylimääräisistä ulottuvuuksista.

Hänen uuden kirjansa "Taivaan oven taaksepäin: miten fysiikka ja tieteellinen ajattelu valaisevat maailmankaikkeutta ja nykymaailmaa" (Ecco, syyskuu 2011) käsittelee joitain suurimpia kosmologisten kiistelytaistelijoiden fyysikkoja, ja selittää, miksi me kaikki voisimme käyttää vähän enemmän tiedettä elämässämme.

WordsSideKick.com puhui Randallille pimeästä energiasta, tieteen pelosta ja maailman suurimmasta hiukkaskiihdyttimestä, Large Hadron Colliderista Sveitsissä. [Wacky Physics: Tuoreimmat pienet hiukkaset luonnossa]

WordsSideKick.com: Luuletko tieteellisen menetelmän ja rationaalisen ajattelun puutteellisuudesta tieteen valtakunnassa? Luuletko, että heillä voisi olla suurempi rooli esimerkiksi politiikassa tai kulttuurissa?

Randall: Kun ajattelen sellaisten asioiden laajuutta ja valtavuutta, joita yhteiskunnat joutuvat käsittelemään tänään, on ilmeistä, että haluat käyttää kaikkia käytettävissä olevia työkaluja ja yksi niistä on tieteellinen menetelmä.

Haluaisin ajatella, että voisimme olla hieman ylpeä siitä, että olemme oppineet arvioimaan asiat hieman tieteellisemmin ja käyttämään sitä, mitä olemme oppineet laajemmin maailmassa. Tämä ei tarkoita ainoastaan ​​yksinkertaisen mallin tekemistä ja sen vaikutusten selvittämistä. Toinen kriittinen osa tieteellisestä prosessista, jota yritän korostaa, on ymmärtää, mitä olette olettamuksillesi ja ymmärrä sekä menetelmien menetelmät että rajoitukset missä tahansa tilanteessa. Ei ole sitä, että en usko, että ihmisillä on kyky käyttää tieteen, mutta uskon, että jotenkin pelkäämme soveltaa näitä menetelmiä.

WordsSideKick.com: Luulet siis, että ihmiset pelkäävät tiedettä?

Randall: Se on hyvä kysymys. En tiedä, enkä halua yleistää sitä. Mielestäni tiedettä pelkää. Ihmiset pelkäävät asioita, joita he eivät välttämättä ymmärrä.

Meidän on selvennettävä, että kun tiedettä sovelletaan asianmukaisesti, se voi tehdä paljon hyvää. Joskus luulen, että se näkyy tässä kulttuurissa melkein vähän kiusallisena, että se on itsekeskeistä tai jotain. Mutta monet ihmiset todella käyttävät tieteen pyrkimystä parantaa maailmaa.

Paljon kirjaa on siitä, miten yhteiskunta esitetään tämän puhtaan kuvan tieteen kanssa, eli se tekee selkeitä lausumia tietyillä säännöillä. Itse asiassa se tapahtuu monissa yhteyksissä, mutta ne ovat kehittyneet ajan mittaan analysoimalla ja arvioimalla ideoita. Kun olet keskellä tutkimusta, kysy kysymys, sinun on oltava vakuuttunut siitä, että saatat nähdä jotain, mutta myös erittäin varovainen ja erittäin varovainen. Tieteellinen tutkimus ei välttämättä edisty puhtaalla lineaarisella tavalla, joka on mielessä. Tällainen varovaisuus on myös osa tiedettä, ja tarvitsemme enemmän, kun ajattelemme todellisia kysymyksiä.

WordsSideKick.com: Kun useimmat maan ihmiset ovat kiinnostuneita työpaikoistaan ​​ja kiinnityksistään, miksi ei-tutkijat huolehtisivat partikkelien fysiikasta tai jopa tiedosta yleensä?

Randall: No, ensinnäkin en aio kertoa kenellekään, mistä heidän pitäisi välittää. Mielestäni on paljon ihmisiä, jotka huolehtivat, ja mielestäni hoitavien ihmisten pitäisi saada tietoa. Tiede voi olla vaikeaa. Se poistuu välittömästä todellisuudestamme monella tavalla, ja siksi yritän selittää, kuinka intuitio muodostuu siitä, mitä näemme. Mutta monet ihmiset haluavat tietää, mitä on ilmeisen yli, ja oppia yksityiskohtaisia ​​ajatuksia, jotka on kehitetty ajan mittaan kehittyneiden teorioiden ja kokeiden avulla.

Mutta voimme myös kysyä, miksi haluaisimme tehdä tiedettä lainkaan, etenkin pitkälle edenneen tieteen, kuten tyypin I selittää? Vastaus ei välttämättä ole suora. Tiedämme, että meillä on pitkät edut, kun meillä on kehittynyt tieteen, mutta lopulliset edut eivät aina ole ennustettavissa. Tieteissä on paljon hyviä löytöjä, et voi aina yhdistää pisteitä etukäteen. Mutta kun teet näitä hämmästyttäviä asioita, jotka venyttävät tekniikan rajoihin, jotka venyttää kekseliäisyyttä rajoilleen, pääset usein merkittäviin saavutuksiin. Jos sinulla on koulutettu ja kiinnostunut yleisö, sinulla on taipumus edistyä.

WordsSideKick.com: Sinä kirjoitat suuresta Hadron Colliderista Sveitsissä, joka on yksi suurimmista kokeiluvista tällä hetkellä. Miksi LHC on niin tärkeä?

Randall: Large Hadron Collider tutkii suurimpia energioita ja lyhyitä etäisyyksiä, joita olemme koskaan pystyneet tutkimaan. Voimme oppia joitakin merkittäviä tosiasioita maailman äärimmäisestä muodosta. Ensimmäisen kysymyskokeilun LHC: ssä pitäisi vastata, kuinka elementaariset hiukkaset ostavat massansa. Miksei kaikki ole vain liikkeellä valonopeudella? Paljon rakennetta universumissa muodostui, koska elementaarisilla hiukkasilla on massa. [Infographic: Luonnon pienimmät hiukkaset eritettiin]

Toinen kysymys on, miksi massat ovat mitä he ovat? Jos itse asiassa juuri sovellit kvanttimekaniikan periaatteita ja erityistä suhteellisuutta, odotat massoja, jotka ovat paljon suurempia.Tämä on erittäin haastava kysymys. Vastauksella voi olla hyvin syviä ja perustavanlaatuisia seurauksia. Tähän mennessä parhaimmat selitykset osoittautuvat melko eksoottisiksi, mukaan lukien avaruusteknisen symmetrian laajentaminen tai jopa avaruuden ylimääräinen ulottuvuus.

Kolmanneksi, LHC voisi auttaa meitä valaisemaan pimeää ainetta. On syytä ajatella, että suuri Hadron Colliderin energia-asteikon ja pimeän aineen massan välillä on yhteys. Juuri nyt kokeilu aikoo tutkia eräitä erittäin mielenkiintoisia energiajärjes- telmiä. Se voi todellakin sulkea pois joitain erittäin mielenkiintoisia mahdollisia malleja. On todella joitain erittäin mielenkiintoisia kysymyksiä, joita LHC voi auttaa meitä käsittelemään.

WordsSideKick.com: LHC tuli verkkoon vuonna 2008. Onko yllättävää, että se ei ole löytänyt mitään uutta fysiikkaa vielä?

Randall: Se ei ole yllättävää. Se ei ole vielä käynnissä koko energiansa aikana, eikä se toimi täydellä voimallaan. Se ei ole vielä siinä vaiheessa, että välttämättä odotamme löytävän jotain.

Poikkeuksena on Higgsin bosoni, joka liittyy massoihin, jotka ostavat massansa. Odotamme, että Higgsin bosoni on riittävän kevyt, jotta se olisi käytettävissä seuraavana vuonna. Tämän hiukkasen todennäköisin massa on sellainen, että se hajoaa tavalla, jota emme olisi vielä nähneet. Tässä tulevassa vuodessa pitäisi kuitenkin olla tarpeeksi törmäyksiä löytääkseen todisteita.

Toisaalta, jos olisitte pyytäneet minua, odotamme näkevänne muita teorioita, kuten sellaisia, jotka selittävät, miksi massat ovat niin kevyitä tässä nimenomaisessa ajossa, olisin sanonut ei. Nämä hiukkaset ja niihin liittyvät ilmiöt ovat todennäköisesti syntyneet vain korkeammalla energialla.

WordsSideKick.com: LHC: n lisäksi mitkä ovat jännittävimpiä kokeita, jotka tehdään fysiikassa juuri nyt?

Randall: Pimeän aineen kokeilut ovat hyvin mielenkiintoisia tällä hetkellä, ja niitä on useita. XENON-kokeilu näyttää tänä vuonna erittäin mielenkiintoisia tuloksia.

Toinen asia, joka on todella mielenkiintoinen, on Planckin satelliitti, joka tutkii säteilyä Big Bangin jäljessä historian takaa, kun akuissa olevat partikkelit yhdistettiin neutraaleiksi atomeiksi. Joten voimme oppia hyvin tarkkoja tietoja universumin varhaisesta historiasta.

WordsSideKick.com: Kuinka täydellinen on nykyinen kuva maailmankaikkeudesta? Onko yleinen suhteellisuus ja kvanttimekaniikka todellinen malli siitä, mitä tapahtuu?

Randall: Teoriaa, jonka meillä on nyt, juuri mainitut teorot, he työskentelevät. He ovat varmasti onnistuneita teorioita. Mutta voi olla paljon syvää taustalla olevaa rakennetta.

Kun kvanttimekaniikka ja suhteellisuus havaittiin, se merkitsi sitä, että Newtonin lait olivat väärässä? Ei. Se tarkoitti vain, että he eivät olleet perimmäinen taustalla oleva teoria. Voit mennä ohjelmiin, voit mennä hyvin suurille nopeuksille tai voit mennä atomin kokoon ja nähdä, että et todellakaan voi soveltaa Newtonin lakeja näillä asteikoilla. Näissä asteikoissa Newtonin lait eivät ole oikeita. Mutta jos katsot pallon heittämistä ilmassa, Newtonin lait ovat täysin kunnossa.

Joten kyllä, luulen, että voisi olla perimmäisiä taustalla olevia teorioita. Ajattelemme aina, että meillä on lopullinen vastaus jossain määrin, mutta emme ole koskaan oikeassa. Joten luultavasti on syvempää taustalla olevia teorioita, mutta se ei välttämättä tarkoita, että asiat, joihin olemme tekemisissä, ovat nyt vääriä.

WordsSideKick.com: Jos olisit voinut syntyä minkä tahansa tieteellisen aikakauden aikana, mitkä valitsisit?

Randall: Luultavasti tänään, koska naisena, se on todennäköisesti helpompi olla osa tiedeyhteisöä nyt kuin millään muulla aikakaudella.

WordsSideKick.com: Mitä mieltä olet omasta tutkimuksestasi, mitä työskentelet näinä päivinä?

Randall: On olemassa pari eri suuntaa. Yksi liittyy pimeään aineeseen, asiaan maailmankaikkeudessa, joka ei ole vuorovaikutuksessa valon kanssa. Mielenkiintoisin kysymys pimeästä aineesta on, miksi energia pimeässä on noin kuusi kertaa tavallisen aineen energia. Periaatteessa se olisi voinut olla täysin erilainen. Jos se ei ole vuorovaikutuksessa samalla tavalla kuin tavallinen asia, se olisi voinut sisältää sadan tai miljardin kertaisen energian. Niinpä tosiasia, että pimeässä ja tavallisessa aineessa olevat energiat ovat niin lähellä toisiaan, näyttää todella osoittavan, että on olemassa jotain syvää ja perustavaa laatua olevaa asiaa, ja se jotain josta haluaisin todella tietää.

Toinen suunta, johon olen tekemässä, liittyy suuressa Hadron Colliderissä tutkittuun fysiikkaan. Meillä on tämä yleinen käsitys siitä, että suuri Hadron Collider on oikealla energialla etsimään uusia fyysisiä ilmiöitä. Mutta on myös totta, että massat voivat olla raskaampia ja saavuttamattomia sen energioille. Yksi haasteista on ottaa huomioon sekä kevyt että raskas aine, jotka molemmat vaikuttavat onnistuneelta mallilta. Yhteistyökumppaneideni kanssa tutustumalla erittäin mielenkiintoinen ehdokasmalli, joka vastaa nykyisiä kokeellisia tuloksia hyvin luonnollisesti.

Voit seurata WordsSideKick.com-vanhempi kirjailija Clara Moskowitz Twitterissä @ClaraMoskowitz. Lisää tieteellisiä uutisia seuraa WordsSideKick.coma Twitterissä @wordssidekick.


Video Täydentää: .




FI.WordsSideKick.com
Kaikki Oikeudet Pidätetään!
Jäljentämistä Materiaalien Sallittu Vain Prostanovkoy Aktiivinen Linkki Sivustoon FI.WordsSideKick.com

© 2005–2019 FI.WordsSideKick.com