Στο νέο της βιβλίο, Knocking on Heaven's Door, η θεωρία της πανεπιστημίου του Harvard Lisa Randall διερευνά πώς η φυσική μπορεί να μεταμορφώσει την κατανόηση μας για τη θεμελιώδη φύση του κόσμου. Πιστεύει ότι μια επιπλέον διάσταση μπορεί να υπάρχει κοντά στην οικεία μας πραγματικότητα, κρυμμένη εκτός από μια παράξενη σβήσιμο της δύναμης της βαρύτητας όπως την βλέπουμε. Εξετάζει επίσης το μακιγιάζ της σκοτεινής ύλης, τα αόρατα σωματίδια που έχουν διαμορφώσει την ανάπτυξη ολόκληρου του Κόσμου. Αυτές οι ιδέες, που είναι η μοναδική επαρχία συγγραφέων μυθοπλασίας, αντιμετωπίζουν πραγματικές δοκιμές σε μια νέα γενιά πειραμάτων. Οι ευαίσθητοι ανιχνευτές μαυρίζουν τώρα για τη σκοτεινή ύλη, ενώ ο πιο σύνθετος επιστημονικός μηχανισμός που δημιουργήθηκε ποτέ, ο Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων (LHC), κάτω από τα σύνορα της Ελβετίας και της Γαλλίας, σπάζει τα υποατομικά σωματίδια μεταξύ τους σχεδόν με την ταχύτητα του φωτός.
Από αυτή την ιστορία
[×] ΚΛΕΙΣΤΕ
Η φυσική Lisa Randall πιστεύει ότι μια επιπλέον διάσταση μπορεί να υπάρχει κοντά στην οικεία πραγματικότητα μας, κρυμμένη εκτός από μια περίεργη σάπιασμα της δύναμης της βαρύτητας όπως την βλέπουμε. (Βοστώνη Globe μέσω Getty Images) 
Φωτογραφίες
σχετικό περιεχόμενο
- Ο οδηγός του Lisa Randall για τον γαλαξία
- Ψάχνετε για Neutrinos, σωματίδια φάντασμα της φύσης
- Μαύρη τρύπα Rap
Ποιοι ήταν οι κύριοι στόχοι σας για το νέο σας βιβλίο;
Ένας στόχος ήταν να περιγράψω την επιστήμη που με ενδιαφέρει σήμερα: η φυσική που συμβαίνει στο LHC και ψάχνει για σκοτεινή ύλη. Αλλά ήθελα επίσης να διευκρινίσω τη φύση της επιστήμης: τι σημαίνει να είσαι σωστός και λάθος, τι σημαίνει να κάνεις μετρήσεις και τους ρόλους της αβεβαιότητας, του κινδύνου και της δημιουργικότητας.
Νιώθεις ότι η κοινότητα της φυσικής βρίσκεται στα πρόθυρα να βρει κάτι αξιοσημείωτο;
Σίγουρα ελπίζω. Έχουμε μια καλή πιθανότητα [με τον LHC] να δούμε το σωματίδιο Higgs, το οποίο μας λέει πώς τα στοιχειώδη σωματίδια αποκτούν μάζα. Άλλα βαθιά ζητήματα περιλαμβάνουν τη συμμετρία χωροχρόνου και αν υπάρχουν επιπλέον διαστάσεις. Έχουμε πραγματικά την ευκαιρία να κάνουμε επιρροές στα θέματα αυτά.
Υπάρχουν πολλές παράξενες ιδέες εδώ, από τη θεωρία των χορδών μέχρι την "βράνη" των πρόσθετων διαστάσεων δίπλα στη δική μας. Γιατί πρέπει να θεωρήσουμε αυτές τις ιδέες ως κάτι περισσότερο από φανταστικές δομές;
Σίγουρα δεν ζητώ από κανέναν να αναλάβει πίστη κάποια από τις ιδέες που παρουσιάζω. Αυτό είναι μέρος του σημείου του βιβλίου: η επιστήμη προχωρά, και καταλήγουμε συστηματικά με νέες ιδέες και εξηγήσεις, πηγαίνοντας από τις ανθρώπινες κλίμακες που είμαστε πολύ εξοικειωμένοι με τις κλίμακες που είναι τόσο απομακρυσμένες, είναι δύσκολο να έχουμε διαίσθηση γι 'αυτούς. Η επιστήμη είναι μια διαδικασία αυτο-διόρθωσης, κάτι που αναμένω ότι θα συμβεί με την πρόσφατη ανακοίνωση νετρίνων που μπορεί να κινούνται ταχύτερα από την ταχύτητα του φωτός.
Μπορείτε να περιγράψετε την ουσία της ιδέας σας σχετικά με τις πρόσθετες διαστάσεις;
Θα μπορούσαν να υπάρχουν περισσότερα για το σύμπαν από τις τρεις διαστάσεις που γνωρίζουμε. Είναι κρυμμένα από εμάς με κάποιο τρόπο, ίσως επειδή είναι μικροσκοπικά ή στρεβλωμένα. Αλλά ακόμα κι αν είναι αόρατοι, θα μπορούσαν να επηρεάσουν αυτό που παρατηρούμε πραγματικά στο σύμπαν. Υπάρχουν πολλά πράγματα που δεν μπορούμε να δούμε με γυμνό μάτι που αποδεικνύεται ότι βασίζονται στην πραγματικότητα.
Οι πρόσθετες διαστάσεις θα μπορούσαν να είναι σχετικές με μια από τις ερωτήσεις που προσπαθούμε να απαντήσουμε στο LHC: πώς τα σωματίδια παίρνουν τη μάζα τους και γιατί έχουν τις μάζες που κάνουν, οι οποίες είναι πολύ μικρότερες από τις φυσικές που θα περίμεναν να είναι. Έτσι, η ιδέα μας είναι ότι υπάρχει μια επιπλέον διάσταση που είναι τόσο στρεβλωμένη, οι μάζες θα είναι μεγάλες σε ένα μέρος και μικρές σε ένα άλλο. Με άλλα λόγια, η βαρύτητα θα μπορούσε να είναι ασθενέστερη σε ένα μέρος και ισχυρότερη σε μια άλλη. Αν ναι, θα μπορούσε να είναι μια φυσική εξήγηση τόσο για το γιατί οι μάζες σωματιδίων είναι αυτό που είναι, και γιατί η βαρύτητα είναι τόσο πιο αδύναμη από τις άλλες στοιχειώδεις δυνάμεις που παρατηρούμε.
Αυτή η επιπλέον διάσταση θα μπορούσε να διαχωριστεί από τη δική μας κατά εκατομμύριο τρισεκατομμύρια τρισεκατομμυρίων εκατοστών. Είναι αυτό ένα παράλληλο ακόμα απροσπέλαστο σύμπαν;
Αλληλεπίδρασης με τις διαστάσεις μας μόνο μέσω της βαρύτητας. Και η βαρύτητα είναι εξαιρετικά αδύναμη. Ένα στοιχειώδες σωματίδιο στις συνηθισμένες ενέργειες ασκεί αμελητέα βαρυτική δύναμη. Αλλά στο LHC, αν αυτή η ιδέα είναι σωστή, θα δούμε στοιχεία αυτής της πρόσθετης διάστασης. Τα σωματίδια θα μπορούσαν να φέρουν ορμή στην πρόσθετη διάσταση και αυτό θα μπορούσε να είναι πράγματι παρατηρήσιμο.
Αλλά δεν είναι κάτι που σκέφτεστε ως "παράλληλο σύμπαν";
Τεχνικά, ναι, θα μπορούσε να υπάρχει παράλληλα με το σύμπαν μας. Αλλά δεν είναι μόνο ένα ανθρωποειδές αντίγραφο του σύμπαντος μας, το οποίο πολλοί άνθρωποι σκέφτονται όταν ακούν αυτή τη φράση.
Αν οι φυσικοί βρουν ισχυρές ενδείξεις για επιπλέον διαστάσεις, πώς θα επηρεάσει την άποψή μας για το σύμπαν και τη θέση μας σε αυτό;
Μπορείτε να έχετε πολύ εξωτικά υποκείμενα φαινόμενα, αλλά θα εξακολουθούν να είναι συμβατά με τους συνήθεις κανόνες που γνωρίζουμε. Σε κάποιο επίπεδο, δεν αλλάζει τίποτα. Ωστόσο, αυτό σημαίνει ότι σε κάποιο βαθύ υποκείμενο επίπεδο, υπάρχει ένα πολύ πιο πλούσιο σύμπαν έξω εκεί. Είναι απλώς ένα θαυμάσιο πράγμα να γνωρίζουμε από τι αποτελείται το σύμπαν μας.
Περιγράφετε τον LHC ως ένα "καταπληκτικό επίτευγμα".
Από τεχνολογική άποψη, είναι μια εξόρμηση. Το γεγονός ότι αυτό το πράγμα λειτουργεί είναι εκπληκτικό. Ψάχνουμε για πολύ σπάνια γεγονότα, οπότε χρειάζεστε μια πολύ ακριβή, πολύ καλά κατανοητή μηχανή για να κάνετε τους και τους ανιχνευτές να καταλάβουν τι βλέπετε. Χρειάζεστε μια ακραία ποσότητα ενέργειας εστιασμένη σε μια πολύ μικρή περιοχή για να κάνετε αυτές τις συγκρούσεις να συμβούν, επιτρέποντας στις συνιστώσες των πρωτονίων-κουάρκ και gluons-να συγκρούονται άμεσα. Και όταν το κάνουν, μπορούν να κάνουν νέες μορφές βαρύτερης ύλης.
Πολλοί άνθρωποι φοβόντουσαν ότι ο LHC θα παράγει μια μαύρη τρύπα που καταβροχθίζει τους πλανήτες.
Οι επιστήμονες το πήραν πολύ σοβαρά και απέκλεισαν αυτή τη δυνατότητα όχι μόνο θεωρητικά, αλλά και εξετάζοντας συγκρούσεις κοσμικών ακτίνων που δημιουργούν τον ίδιο τύπο ενέργειας. Ζούμε σε έναν κόσμο όπου υπάρχουν πολλοί κίνδυνοι και είναι καιρός να αρχίσουμε να λαμβανόμαστε σοβαρά υπόψη ποιες από τις οποίες πρέπει να ανησυχούμε. Οι φυσικοί έδειξαν ότι αυτή η συγκεκριμένη δεν αποτελεί κίνδυνο.
Προσφέρετε μια ειλικρινή συζήτηση σχετικά με τη θρησκεία και τη συμβατότητά της με την επιστήμη. Γιατί αποφασίσατε να συζητήσετε αυτό το θέμα;
Απλά έπρεπε να σε ένα βιβλίο με τίτλο Χτύπημα στην πόρτα του ουρανού . Αλλά υπάρχει πραγματική σύγχυση σχετικά με το τι σημαίνει να είσαι σωστός και λάθος - η διαφορά μεταξύ των πνευματικών πεποιθήσεων και της επιστήμης. Ένιωσα ότι αν ήθελα να εξηγήσω την επιστήμη, ήταν σημαντικό να εξηγήσω αυτές τις διακρίσεις. Ήθελα να λάβω σοβαρά υπόψη τις διαφορετικές απόψεις του κόσμου που έχουν οι άνθρωποι, αλλά να πούμε ότι υπάρχουν πραγματικά διαφορές.
Έγραψες: "Το θρησκευτικό μέρος του εγκεφάλου σας δεν μπορεί να δράσει ταυτόχρονα με το επιστημονικό, είναι απλά ασυμβίβαστο".
Όταν λέω ότι είναι ασυμβίβαστες, εννοώ κάτι πολύ συγκεκριμένο: Μια πνευματική πίστη βασισμένη σε κάτι που δεν βασίζεται σε πραγματικό υλικό ή αιτία και αποτέλεσμα - οι τρόποι που καταλαβαίνουμε επιστημονικά - είναι απλά διαφορετικός από την επιστήμη. Είναι μια πολύ συγκεκριμένη δήλωση.
Όταν μιλάτε στο κοινό, ποια δημοφιλή παρανόηση σχετικά με τη φυσική σας χτυπάει περισσότερο;
Προσπαθείτε να με μπλέξετε! Είναι πιθανώς η υπερβολική εφαρμογή της κβαντικής μηχανικής. Οι άνθρωποι πιστεύουν ότι εξηγεί πράγματα που δεν μπορεί. Υπάρχουν πολλά μυστήρια σχετικά με την κβαντική μηχανική, αλλά προκύπτουν κυρίως σε πολύ λεπτομερείς μετρήσεις σε ελεγχόμενες ρυθμίσεις.
Περιγράφεις τους γιγάντιους ανιχνευτές του LHC ως έργα τέχνης. Διερευνά τη φύση του σύμπαντος εξίσου μια αισθητική προσπάθεια όσο μια επιστημονική;
Η τέχνη και η επιστήμη απευθύνονται σε μερικά από τα ίδια δημιουργικά ένστικτα. Υπάρχει μια εκτίμηση για κάτι μεγαλύτερο από τον εαυτό μας, το οποίο νομίζω ότι αντιμετωπίζουν τόσο η τέχνη όσο και η επιστήμη. Ωστόσο, μπορείτε να έχετε μια όμορφη ιδέα στην επιστήμη και μπορεί να είναι λάθος - όχι επειδή είναι μαθηματικά ασυνεπής, αλλά επειδή δεν πραγματοποιείται στον κόσμο.
Έχετε γράψει το κείμενο για μια όπερα, "Hypermusic Prologue: μια προβαλλόμενη όπερα σε επτά αεροπλάνα", η οποία είχε πρεμιέρα το 2009 στο Κέντρο Pompidou στο Παρίσι. Πώς προέκυψε αυτό;
Ο συνθέτης [Hector Parra] μου έγραψε για να ρωτήσω αν ήθελα να ασχοληθώ. Ήταν μια ενδιαφέρουσα ευκαιρία να εξερευνήσετε μια διασταύρωση τέχνης-επιστήμης με έναν νέο τρόπο. Η τέχνη αντικατοπτρίζει συχνά τις ιδέες της εποχής. Έτσι μου άρεσε πραγματικά να δουλεύω με καλλιτέχνες που το εκτιμούν και που ενσωματώνουν την επιστήμη σε ένα νέο πράγμα - αλλά όχι μόνο με τρόπο που το αντιγράφει. Υπήρξαν σημαντικές δημιουργικές προκλήσεις, όπως ο τρόπος με τον οποίο εκπροσωπείτε υψηλότερες διαστάσεις σε μια σκηνή.
Η όπερα είχε ένα cast δύο ατόμων, ένα μινιμαλιστικό σκηνικό σχεδιασμό με αφηρημένες προβολές και ένα σκορ που άλλαξε ψηφιακά σε μέρη. Η συνεδρίαση στο ακροατήριο πρέπει να ήταν μια μεγάλη εμπειρία για σας.
Δουλεύω σε μολύβι και χαρτί ή σε έναν υπολογιστή, οπότε πραγματικά με φανταστικούς τραγουδιστές που τραγουδούσαν τα λόγια μου, συνοδευόμενοι από μουσικούς και ένα πανέμορφο σετ, ήταν κάτι που έπρεπε να δούμε. Τα μέρη που προχωρούσαν μεταξύ του υπερδιάστατου κόσμου και του κόσμου μας ήταν πραγματικά σπουδαία. Ο Hector σκέφτηκε ότι [η έρευνά μου] θα του έδινε γνώση για τρόπους να φτιάξει διαφορετικούς τύπους μουσικής και πράγματι το έκανε. Νομίζω ότι μου ζητήθηκε να βάλω περισσότερη φυσική από ό, τι θα είχα ιδανικά και τελικά η μουσική ήταν πολύ αφηρημένη. Ωστόσο, ήταν υπέροχη μουσική και υπήρχαν στιγμές που ήταν πραγματικά ωραίες.
Κάνετε παιχνιδιάρικες μουσικές αναφορές στον τίτλο και το κείμενο του βιβλίου σας, από την Αστυνομία και την Suzanne Vega στους Beatles και τον Bob Dylan. Είστε ένας μεγάλος λαϊκός οπαδός της μουσικής;
Έχω αυτή την εκπληκτική ικανότητα όπου τα λόγια κολλάνε στο μυαλό μου, έτσι ακούω ένα τραγούδι και πολλές φορές αυτό συμβαίνει αυτόματα που χρησιμοποιώ τους στίχους αργότερα. Μπορεί να μην είναι η αρχική πρόθεση των λέξεων, αλλά μερικές φορές ταιριάζουν καλά αυτό που προσπαθώ να πω.
Τι θα ακολουθήσει για εσάς στην επιστήμη;
Έχω εξερευνήσει ιδέες που σχετίζονται με τη σκοτεινή ύλη με τη συνηθισμένη ύλη. Υπάρχει αυτό το εκπληκτικό γεγονός ότι η ενέργεια που μεταφέρεται από τη σκοτεινή ύλη στο σύμπαν είναι περίπου έξι φορές η ενέργεια που μεταφέρεται από τη συνηθισμένη ύλη. Το ερώτημα είναι γιατί είναι αυτό; [Ο λόγος] θα μπορούσε να ήταν τελείως διαφορετικός. Επομένως, εξετάζω τους τρόπους που σχετίζονται οι δύο τύποι ύλης, που θα εξηγούσαν τη σύμπτωση.
