В новата си книга, Почукване на вратата на рая , Теоретикът от Харвардския университет Лиза Рандал изследва как физиката може да трансформира нашето разбиране за фундаменталната природа на света. Тя смята, че може да съществува допълнително измерение в близост до познатата ни реалност, скрито с изключение на причудливо изземване на силата на гравитацията, каквато я виждаме. Тя също така разсъждава върху грима на тъмната материя, невидими частици, които са оформили растежа на целия космос. Тези идеи, някога единствената провинция на белетристите, са изправени пред реални изпитания в ново поколение експерименти. Сега чувствителните детектори намирят тъмна материя, докато най-сложната научна машина, създавана някога, Големият адронен колайдер (LHC), под границата на Швейцария и Франция, разбива субатомни частици една в друга със скоростта на светлината.

От тази история

[×] ЗАТВОРИ

Физикът Лиза Рандал вярва, че може да съществува допълнително измерение в близост до познатата ни реалност, скрито с изключение на причудливо изригване на силата на гравитацията, каквато я виждаме.(Бостън Глоуб чрез Гети Имиджис)





Фото галерия

Какви бяха основните ви цели за новата ви книга?
Едната цел беше да опиша науката, която ме интересува днес: физиката, която се случва в LHC и търси тъмната материя. Но аз също исках да изясня същността на науката: какво означава да бъдеш прав и грешен, какво означава да правиш измервания и ролята на несигурността, риска и креативността.



теракотни воини на първия император

Чувствате ли, че физическата общност е на път да намери нещо забележително?
Със сигурност се надявам. Имаме добър шанс [с LHC] да видим частицата на Хигс, която ни казва как елементарните частици придобиват маса. Други дълбоки въпроси включват симетрия пространство-време и дали има допълнителни измерения. Наистина имаме шанс да посегнем на тези теми.

Тук има много странни идеи, от теория на струните до „брана“ с допълнителни измерения точно до нашата. Защо трябва да разглеждаме тези идеи като нещо повече от фантастични конструкции?
Със сигурност не искам никой да приема вярата на някоя от идеите, които представям. Това е част от смисъла на книгата: науката продължава и ние систематично завършваме с нови идеи и обяснения, преминавайки от човешките везни, с които сме много добре запознати, до толкова отдалечени везни, че е трудно да имаме интуиция за тях. Науката също е процес на самокорекция, нещо, което очаквам да се случи с неотдавнашното съобщение неутрино, които могат да се движат по-бързо от скоростта на светлината .

Можете ли да опишете същността на вашата идея за допълнителни измерения?
Във Вселената може да има нещо повече от трите измерения, с които сме запознати. Те са скрити от нас по някакъв начин, може би защото са малки или изкривени. Но дори и да са невидими, те биха могли да повлияят на това, което всъщност наблюдаваме във Вселената. Има много неща, които не можем да видим с просто око, които се оказват базирани в действителност.



Допълнителните измерения биха могли да имат отношение към един от въпросите, на които се опитваме да отговорим в LHC: как частиците получават своята маса и защо те имат масите, които имат, които са много по-малки, отколкото физиците биха очаквали да бъдат. Идеята ни е, че има едно допълнително измерение, което е толкова изкривено, че масите ще бъдат големи на едно място и малки на друго. С други думи, гравитацията може да бъде по-слаба на едно място и по-силна на друго място. Ако е така, това може да бъде естествено обяснение както за това защо масите на частиците са това, което са, така и защо гравитацията е много по-слаба от другите елементарни сили, които наблюдаваме.

Това допълнително измерение може да бъде отделено от нашето с милион трилиона трилионта от сантиметър. Това паралелна ли е все още недостъпна вселена?
Той взаимодейства с нашите измерения само чрез гравитацията. А гравитацията е изключително слаба. Елементарна частица при обикновени енергии упражнява незначителна гравитационна сила. Но в LHC, ако тази идея е вярна, ще видим доказателства за това допълнително измерение. Частиците биха могли да носят инерция в допълнителното измерение и това всъщност би могло да се наблюдава.

Но това не е нещо, което смятате за „паралелна вселена?“
Технически, да, може да съществува паралелно на нашата Вселена. Но това не е просто въглеродно копие на нашата Вселена, за което много хора се сещат, когато чуят тази фраза.

Ако физиците намерят солидни доказателства за допълнителни измерения, как това би повлияло на нашия възглед за Вселената и мястото ни в нея?
Можете да имате много екзотични основни явления, но те все пак биха били в съответствие с обикновените правила, с които сме запознати. На някакво ниво това не променя нищо. Това обаче означава, че на някакво дълбоко подлежащо ниво има много по-богата вселена там. Просто е прекрасно нещо да знаем от какво е направена нашата Вселена.

произход на звездата на Дейвид

Вие описвате LHC като „невероятно постижение“.
Технологично това е обиколка. Фактът, че това нещо работи, е невероятен. Търсим много редки събития, така че имате нужда от много точна, много добре разбрана машина, за да ги направите и детектори, за да разберете какво виждате. Нуждаете се от изключително количество енергия, фокусирана в много малка област, за да се случат тези сблъсъци, позволявайки на подкомпонентите на протоните - кварки и глюони - да се сблъскат директно. И когато го направят, те могат да направят нови форми на по-тежка материя.

Много хора се страхуваха, че LHC ще създаде черна дупка, поглъщаща планетата.
Учените го приеха много сериозно и отхвърлиха тази възможност не само теоретично, но и като разгледаха сблъсъци на космически лъчи, които създават същия този тип енергия. Живеем в свят, в който има много рискове и е крайно време да започнем да се отнасяме сериозно за кои трябва да се тревожим. Физиците показаха, че този конкретен не представлява риск.

Предлагате откровена дискусия за религията и нейната съвместимост с науката. Защо решихте да разгледате тази тема?
Почти трябваше в книга със заглавие Почукване на вратата на рая . Но има истинско объркване относно това какво означава да бъдеш прав и грешен - разликата между това, което са духовни вярвания и това, което е наука. Чувствах, че ако ще обяснявам науката, е важно да обясня тези разграничения. Исках да приема сериозно различните възгледи за Вселената, които хората имат, но да кажа, че наистина има различия.

Вие написахте: „Религиозната част на мозъка ви не може да действа едновременно с научната. Те са просто несъвместими.
Когато казвам, че са несъвместими, имам предвид нещо много конкретно: Духовната вяра, основана на нещо, което не се основава на действителен материал или причина и следствие - начините, които разбираме научно - е просто различна от науката. Това е много конкретно твърдение.

Когато говорите пред публиката, коя популярна заблуда за физиката ви удря най-много?
Опитваш се да ме вкараш в беда! Това вероятно е свръхприлагането на квантовата механика. Хората смятат, че това обяснява неща, които не може. Има много загадки за квантовата механика, но те възникват най-вече при много подробни измервания в контролирани настройки.

Описвате гигантските детектори на LHC като произведения на изкуството. Дали изследването на природата на Вселената е също толкова естетическо начинание, колкото научното?
Изкуството и науката апелират към едни и същи творчески инстинкти. Има признание за нещо по-голямо от нас самите, което според мен е насочено както към изкуството, така и към науката. Можете обаче да имате красива идея в науката и тя може да бъде просто погрешна - не защото е математически непоследователна, а защото не е реализирана в света.

Вие написахте текста за опера „Hypermusic Prologue: A Projective Opera in Seven Planes“, чиято премиера беше през 2009 г. в Центъра Помпиду в Париж. Как възникна това?
Композиторът [Хектор Пара] ми писа, за да ме попита дали искам да се включа. Това беше интересна възможност да се изследва пресечната точка на изкуството и науката по нов начин. Изкуството често рефлектира върху идеите на времето. Така че много ми хареса да работя с художници, които оценяват това и които включват науката в ново нещо, но не само по начин, който го копира. Имаше големи творчески предизвикателства, като например как представяш по-високи измерения на сцена.

Операта имаше състав от двама души, минималистичен сценичен дизайн с абстрактни проекции и партитура, която беше променена цифрово на места. Седенето сред публиката трябва да е било доста голямо изживяване за вас.
Работя върху молив и хартия или на компютър, така че всъщност да имаш фантастични певци, които пеят думите ми, придружени от музиканти и разкошен сет, беше просто нещо, което трябва да се види. Частите, които се движеха напред-назад между извънмерния свят и нашия свят, бяха наистина страхотни. Хектор смяташе, че [моите изследвания] ще му дадат представа за начините за създаване на различни видове музика и наистина го направи. Мисля, че ме помолиха да вложа повече физика, отколкото бих имал в идеалния случай, и в крайна сметка музиката беше много абстрактна. Това обаче беше страхотна музика и имаше моменти, които бяха наистина красиви.

най-вероятно първите американци бяха

Вие правите закачливи музикални препратки в заглавието и текста на вашата книга, от полицията и Сузана Вега до Бийтълс и Боб Дилън. Голям фен на популярна музика ли сте?
Имам тази необичайна способност, когато думите се забиват в главата ми, така че чувам песен и много пъти просто се случва автоматично, че използвам текста по-късно. Може да не е първоначалното намерение на думите, но понякога те се вписват добре в това, което се опитвам да кажа.

Какво ви предстои в науката?
Проучвах идеи, които свързват тъмната материя с обикновената материя. Има този удивителен факт, че енергията, носена от тъмната материя във Вселената, е около шест пъти енергията, носена от обикновената материя. Въпросът е, защо е така? [Съотношението] можеше да бъде напълно различно. Така че разглеждам начините, по които двата вида материя могат да бъдат свързани, което би обяснило съвпадението.





^