Lisa Randall mi pravi, da ima morda namig na naslednjo veliko skrivnost v kozmologiji.
Sorodne vsebine
- Odpiranje čudnih portalov iz fizike
Kosilo imamo v restavraciji v hotelu Charles, nedaleč od Harvarda, kjer poučuje teoretično fiziko, s posebnostmi fizike delcev, teorije strun, matematike, astrofizike in kozmologije. Vitka ženska Randall, stara 50 let, spominja na mlajšo Joan Didion - svetlobna leta zavesti za njenimi očmi.
Je zvezdniška profesorica zvezd, kozmološka zvezdnica in le deloma zato, ker je prva ženska teoretična fizičarka na Harvardu. Pravzaprav je bila njena domneva v poznih 90. letih o "dodatnih dimenzijah" teorije strun pridobila pomemben pomen na tem področju. Več pozornosti si je pridobila pri iskanju Higgsovega bozonskega poizvedovanja in za svoje nadaljnje zapise, ki poskušajo ostalim razložiti, kaj počne in kako navdušujoče je to, nazadnje je potrkala na Nebesa vrata .
In zdaj misli, da sta s svojimi kolegi s fizike iz Harvarda našla nekaj novega. Navdušena je nad "temno snovjo", ki skupaj s "temno energijo" predstavlja veliko večino znanega vesolja. Trenutna ocena je, da je 70 odstotkov vesolja temne energije in 26 odstotkov temne snovi. Kar pomeni do 96 odstotkov. To pomeni, da to, kar vidimo in vemo, znaša slabih 4 odstotke.
Štiri odstotke! Nevidnih 96 odstotkov vesolje ohranja vesolje v gravitacijskem ravnovesju in mu preprečuje, da bi se zrušilo nase ali se razširilo v virtualno ničnost. A o tem skoraj ničesar ne vemo. Težava je bila v tem, da temne stvari na videz ne vplivajo na 4 odstotke, ki jih poznamo, kar daje namig o njegovi naravi.
Toda Randall verjame, da je morda našla namig. Pravzaprav je dan pred tem, ko smo se srečali, na konferenci Ameriškega združenja za napredek znanosti v Bostonu spregovorila, v kateri je sporočila, da je morda našla dokaze o interakciji temne snovi z našo zadevo. Potencialno senzacionalen razvoj za kozmologe, ki se ravno zdaj pojavlja v nepregledni prostranosti vesolja temne snovi.
Začelo se je, pravi mi, ker "je bil signal, ki ga želim razumeti."
"Signal iz vesolja?" Sem jo vprašal.
"Signal s satelita, ki bi lahko zagledal v središče galaksije." Daleč daleč, v bližini osrčja Mlečne poti, bi se dve neskončno majhni delci temne snovi lahko trčili in se "uničili". A namesto da bi pustili nobene sledi, so signali uničevanja potovali po prostranstvu vesolja, ki ga je zaznal satelit Fermi v orbiti Zemlje. Če so ti signali potrjeni, pravi Randall, bi lahko bili dokaz interakcij temne snovi - morda prvi čitljivi prstni odtisi temne snovi, ki jih bomo pobrali v našem skromnem 4-odstotnem kraljestvu.
"Dobro vem, da je signal lahko lažen, " pravi, toda kar je pomembno, "je postopek poskusa izdelave modela, ki ga napoveduje. Razmišljal sem o modelu, kjer obstajajo interakcije za temno snov, nato pa spoznal, da gre pravzaprav za povsem drug scenarij, ki je sam po sebi zanimiv in dejansko deluje bolje in lahko privede do ohlajanja komponente temne snovi, zaradi česar bi se zrušil na disk, kot to počnejo barioni. "
Na tej točki, kjer se "barijoni zrušijo na disk", sem popolnoma izgubljen, toda "pomembna stvar, " nadaljuje, "je to, da gre samo za scenarij, o katerem se dovolj čudno nihče ni domislil. Ljudje so razmišljali o tem, da se medsebojno ukvarjajo temne snovi - vendar da imajo vso temno snov. In [v tem modelu] je zelo omejen. "To je neskončno majhen del 96 odstotkov, ki namerava sodelovati z našimi revnimi, bednimi 4 odstotki.
Novinar v meni nenadoma začuti, da bi to lahko bila ogromna zajemalka, kozmična zajemalka - ravno včeraj je bila zavesa morda dvignjena na večini od 96 odstotkov vesolja, o katerem smo vedeli. Toda izpad matematičnega programa v meni obupa, ko resnično razumem, kaj mi govori.
Na srečo mi pokaže kopijo svojih zapiskov za pogovor o AAAS, z naslovom "Kaj je temna stvar?" Čeprav me marsikaj ostaja prikrito, daje čudovit občutek njenemu glasu, ko govorim z vrstniki - previdno, a včasih tudi bujno. .
Tu je nekaj vzorcev:
- Ni mračno - učinkovito je prozorno!
- Upa, da bo videl, da je malo neprozoren.
- Pogovorite se danes ... druge možnosti za standardno paradigmo WIMP.
WIMP, mi pravi Randall, pomeni "Slabo interaktivni masivni delci", prevladujoča paradigma o temni snovi do tega trenutka.
—Zakaj bi moralo biti vse tako kot naša zadeva?
—Za skrivnostno je, da je energija, shranjena v temni snovi, in navadni snovi tako podobna.
—Eksperimentalne žarnice: LHC.
(LHC je Veliki hadronski trkalnik, večmilijonski dober pospeševalnik delcev na švicarski meji, ki je našel dokaze o Higgsovem delcu - ali "nekaj bolj izpopolnjenega", kot pravi v novem predgovoru Nebeska vrata, saj verjame, da obstajajo nekaj dvoumnosti v dokazih, da je bilo veliko odkritje v resnici Higgsov delček. LHC je zdaj v trgovini, tako rekoč, da se naknadno opremi za proizvodnjo še bolj osupljivo naelektrenih trkov delcev, ki bi, kot mi je povedala, morda odkrili več anomalij, označite nekaj o temni snovi.
- Čakanje na višjo energijo, večjo intenzivnost.
(Ali nismo vsi?)
—Ne vem še, ali je ta svetilka na pravem območju.
(Pomeni ne Švico, ampak super subatomsko neskončnost.)
Zdaj je njen signal:
- Delci temne snovi zadenejo drug delček temne snovi in jih uničijo.
—Uničenje proizvaja delce standardnega modela [že odkrite 4-odstotne vrste].
—Ne temno!
Po tem je stran z glavo, skoraj palčnimi črkami:
- To vse spremeni!
Zaključi s temi krivicami:
- Vem, kaj vsi želijo vedeti, je, kdaj bomo videli temno snov.
—Odgovor lahko prej ali slej, kot mislimo!
Zdi se dokaj gotovo, da bo Lisa Randall med prvimi, ki se bodo zgodila, če se zgodi kadar koli kmalu.
(Nedavna poročila so se pojavila od našega pogovora do drugih možnih opazovanj temne snovi, vendar Randall verjame, da je njen scenarij delnega medsebojnega delovanja še vedno viden.)
***
Čeprav Randallova dela potegnejo njene misli v vesolje, je med najinim kosilom odgovor na vprašanje druge dimenzije, notranjega prostora. Zadeva se bliža koncu, saj lomi vilice mojega borovničevega brbončice. Vprašam jo o človeški zavesti - temni snovi znotraj nas - namreč, ali je razmišljala o vprašanju uma / možganov: Ali je um možganski produkt, vse naše misli nevrokemično določene (kot pravijo materialisti), ali je um ni suženj fizičnih možganov, ki je nekako sposoben svobodne volje (kot "dualisti" verjamejo)? Ali nikoli ne moremo odgovoriti na to vprašanje? Filozof Colin McGinn sebe imenuje "Misterijec" kot spomin na eno hit uspešnico 60-ih ("96 Tears") Vprašanje Mark & Mysterians, ker meni, da naša zavest morda nikoli ne bo mogla razumeti skrivnosti svoje narave .
Zdi se, da je Randall McGinnov argument sprejel kot izziv: "Najprej mislim, da je vedno napačno reči" nikoli ", saj verjetno o tem lahko razumemo veliko več, tudi če ga na koncu ne razumemo. Drugič, na to vprašanje že dolgo ne poskušamo odgovoriti. Veliko stvari zdaj razumemo, česar prej nismo razumeli. In to je grozno težko, saj niti ne vemo, kaj mislimo pod zavestjo. "
Kar govori Randall, ko govori o zavesti, je kontinuiteta.
"Mislim, da ena napaka, ki jo pogosto delamo, je, da razmišljamo o njej kot o binarni stvari, kot da smo zavestni ali ne zavedni. Mislim, da obstaja spekter zavesti in mislim, da je zanimivo preučiti, da - razlika med rastlino in psom, razlika med psom in dojenčkom, med dojenčkom in nekoliko starejšim človekom ... Mislim, da je to nekako nadaljevanje. "Če na to gledamo tako, pravi, " bi bil dober začetek. "
"Rada bi videla, da to prevzamete, " rečem.
"Ja, morda bom to prevzela naprej, " odgovori v smehu - naslednjič, ko bom rešila vprašanje 96 odstotkov vesolja, o katerem ne vemo.
Njeno pojmovanje kontinuuma zavesti me spominja na opazovanje velikega šekspirovskega režiserja Petra Brooka. "Če bi rekli, da je nekdo živ, ni dovolj, " je dejal Brook. "Lahko si en odstotek živ, lahko si dvajset odstotkov živ. Pri Shakespearju je nekdo zelo nenavaden - človek, ki ni samo stoodstotno živ, ampak morda tisoč, celo deset tisoč, milijon odstotkov. "
To se nam zdi tako fascinantno, tako navdušujoče glede kozmologov, astrofizikov, matematičnih genijev. Koliko bolj žive narave obstoja - do ogromnih področij dodatnih dimenzij - se zdijo. Kakšen mora biti tak? Navdušujoče, zastrašujoče, morda izolirajoče, saj je na zemlji tako malo ljudi, ki bi ga lahko razumeli, še manj pa ga delili.
Randall sprašujem o vprašanju, kako navdih vstopa v njeno delo. Citirala je velikega ruskega pesnika Puškina: "Navdih je potreben v geometriji prav toliko kot v poeziji." Navdih za njeno poklicno predstavo o "dodatnih dimenzijah", mi potem pove, se je sprehodil na sprehodu stari kamnito obokan most čez reko Charles.
"Imate idejo za dodatne dimenzije na mostu?" Jo vprašam.
Odkloni se, da bi izginila anekdoto - v analih fizike je že veliko znanih zgodb o trenutkih eureke - in pravi samo: "No, bil je vpogled, " izgovarja zadnjo besedo na samozaupljiv način. Vpogled ne pomeni nujno nove resnice. Včasih je to samo nov način gledanja na stvari. "Veliko časa, ko opravljamo svoje delo, smo [v zaprtih prostorih], sestavljamo formule in včasih o tem ne razmišljate kot o svetu, v katerem živite.", "Samo zabavno je bilo misliti, da morda obstajajo te dodatne dimenzije."
Dodatne dimenzije, ki pomenijo matematična področja, ki presegajo tri (ali če štejete čas - in bi morali), ki jih poznamo. Teorija strun zdaj šteje do vsaj 11 dimenzij. Ko je postala bolj zapletena, je postala bolj sporna. Dejansko mi je v enem od njenih redkih izrazov čustvovanja med našim kosilom Randall rekla, da se je "naveličala ljudi, ki sprašujejo, kaj Lee Smolin pravi" o teoriji strun. Smolin je cenjen, če so nasprotni teoretični fiziki, ki trdijo, da so teorije strun predaleč pri gradnji gradov v zraku. Randall ščiti svoje dodatne dimenzije.
Kljub temu, da je naklonjena citatu Puškina, mi pravi, da ne mara, da bi bilo njeno delo čisto sproženo od "navdiha". To imenuje razmišljanje od zgoraj navzdol - najprej pride do visokega koncepta in nato poskusi najti strukture, ki bi ga podpirale. Raje razmišlja od spodaj navzgor. Dejansko svojo metodo z nekaj ponižnosti opisuje kot zgolj "reševanje uganke" in najde najboljšo metaforo zanjo v svojem najljubšem športu, plezanju po skalah.
"Zunaj si. Lepo je, "pravi, " osredotočena je na zanimiv problem ... in nekje vstanete. "Spoznajte, katera pot do skalne skale bo plodna in katera bo vodila v mrtvi ali nevarni konec - in potem to počne. Z vsemi tveganji in nevarnostmi. (Pred kratkim je v Grčiji plezala "slab padec", pravi.) Pri svojem delu je uporabila enak korak po korak. Kot rezultat tega je manj kot polna romantičnih pojmov v svetu znanosti, kot sta "lepota" in "eleganca." "Ne mislim v smislu" resnica je lepota "ali" lepota je resnica, "pravi. "Raje imam tisto, kar deluje, a ne tako elegantno kot ekonomično" - če ne gre za najkrajšo razdaljo med dvema točkama, najpreprostejši način do tja.
Tudi za zunanjo osebo je očitno, da Randall ne dela le pomembne znanosti, ampak dela tudi zelo pogumno v kulturi znanosti. V svojem govoru je prevzela največjo skrivnost vesolja in povela večinoma moški znanstveni skupnosti, ki je bila naklonjena modelu WIMP, da so morda brez poti. Izogibati se je treba težnji, da bi to mislili kot Nancy Drew in Hardy Boys.
Vedeli ste, da bomo nekoč morali govoriti o spolu, kajne?
Harvard je bil pred vojnami med spoloma in znanostjo pred nekaj leti, ko je Larry Summers, takratni predsednik univerze, vneto predlagal, da je razlog, da je na vrhu matematičnih in znanstvenih poklicev tako malo žensk, v tem, da so ženske ženske samo da ni primeren za naravoslovje in matematiko. S tem, da ne gre za kulturno kondicijo, ampak za genetsko ožičenje možganov.
"Na to vprašanje ste verjetno odgovorili že milijonkrat, " rečem Randallu, "vendar naj vas vprašam na drugačen način: ne glede na to, ali so ženske boljše ali slabše, ampak ali obstaja razlika v načinu, kako ženske dojemajo znanstvena vprašanja. ”
"Povedala bom, da se verjetno ženske v kulturi obravnavajo drugače, " pravi, "kar pomeni, da mislim, da bolj kritizirate, malo več morate poslušati, morate se upravičiti. Mislim, da obstajajo načini, za katere boste verjetno morali bolj trdo delati. Lahko sem dober poslušalec. Prava vprašanja lahko postavim veliko časa. Pogosto niste doma, stvari vidite nekoliko drugače.
"Lahko bi bila dobra in slaba stvar, kajne? Takšne stvari vidite, kot ko tujci pridejo v novo državo, stvari vidijo nekoliko drugače. "
Slišite, kako drugi signali ne ...
"In veste, precej sem odraščal v istem svetu, precej sem hodil v iste razrede (kot moški vrstniki), vendar imate nekoliko drugačne izkušnje ..."
Osredotočenost na znanost je v razpravi o spolu napačna. "To je del večjega vprašanja o ženskah v družbi in mislim, da je (osredotočenost na znanost) podobno kot poskušati rešiti težavo umirajočega drevesa tako, da nekje pogledamo droben koren."
***
Od konca vesolja do konca vesolja: v pogovoru z Randallom sem se spomnil Woodyja Allena v Stardust Memories, ki spominja na poročilo, da se bo vesolje končalo, ko bo vsa materija "razpadla" po trilijonih letih. Njegova mračna posledica - tista, ki ostaja sodobna tema razprav med fiziki in filozofi - je bila, da kozmos nima nobenega končnega namena, ni „teleologije“, in kaj je torej smisel vseh naših prizadevanj, da ustvarimo trajen pomen, ko nič ne traja. Veselo, ne?
Vesela sem bila, da sem imela možnost vprašati enega od vodilnih svetovnih kozmologov o njenem mnenju o vsem tem: "Kako mislite, da se bo vesolje končalo?" Sem jo vprašal.
"Glede na energije, ki jih poznamo, in na stvar, o kateri vemo, " pravi, "samo še naprej se bo širilo in stvari, ki so okoli, bodo sčasoma oblikovale črne luknje in se bodo sčasoma izžarevale in se bodo sčasoma razširile v redko ničvrednost. To je eno ugibanje. Zanimivo je, "pravi, " Tam je videti, kot da gre zdaj. "
Ni popolnoma drugačen od Woodyjevih strahov - čeprav brez namigovanja o Woodyju Allenu. Raje neke vrste kozmična enakomernost. Toda to ne pomeni, da je Randall nesposoben za veselje, da bi izrazil, kaj je čutiti vznemirjenje kozmičnega zavedanja. Ko rečem, da me zgrozi naše nepoznavanje 96 odstotkov vesolja, potem ko se je ves čas tega preučevala, to prevzame: "Mislim, da o tem mislim drugače, " pravi. "Mislim, da je neverjetno, da vemo toliko kot mi. Samo ljudje smo obtičali na tem planetu sredi osončja. Neverjetno je, koliko smo ugotovili. In zakaj bi moralo biti vse tako kot mi, da to lahko ugotovimo? Celo nekaj preprostega, kot je vedeti, kakšno bo rastlinsko življenje v Afriki, je težko storiti, če dejansko ne pridete tja, zato smo na tej isti lokaciji in neverjetno je, koliko smo ugotovili “o krajih - globokem vesolju — Še nismo bili in morda ne bomo nikoli šli.
Tak občutek za perspektivo - različnih dimenzij - je tako impresiven pri nekom, kot je Randall. Torej si lahko predstavljate vznemirjenje (nenaučnega) odkritja, ki sem ga občutil, ko sem ji našel novo dimenzijo - v libretu opere, ki jo je napisala. Da, Lisa Randall je na povabilo Hèctor Parra, takrat profesorja elektroakustične kompozicije na Konservatoriju za glasbo v Aragonu v Španiji, napisala opero, imenovano Hipermusic: Prologue . Opera je bila najprej uprizorjena v centru Pompidou v Parizu, nato pa v Barceloni in po odlomkih v Guggenheimu v New Yorku.
Vključuje odlomke iz njenih knjig, pa tudi izvirna besedila in je zelo avantgardna, a hkrati skoraj šokantno zastrašujoča na zelo staromoden način.
Tu je nekaj trenutkov:
Soplesalka, figura Lise Randall, se v "PLANE 1" vpiše:
-Ta pokrajina ...?
Ta faza za naše bitje?
Kje je?
Kje se konča?
Strukture podpirajo obstoj
Ali jih lahko najdem?
[ali so]
Uganke, ki jih od tu nikoli ne bom razvozlala.
Sledi goli izraz:
-Bojazen
Popačenje.
Agonija.
(Morate si predstavljati te besede, ki jih je dramatiziral operni sopran.)
Toda v "PLANE III: STRAH IN NADA" domneva o dodatnih dimenzijah spremeni stvari:
- Ta korak - nova dimenzija -
me navdušuje
onkraj česar koli, kar sem jih kdaj čutil.
Potem pa se nenadoma v "Plane IVA" stvari malo zapletejo kot ...
—Vstopim v peto dimenzijo ...
—Prostor
in čas
so živi!
- Vidim več -
Celoten obseg našega vesolja ... !!
Še več, a besedilo opere bom zapustila z njenima dvema vzklikoma.
PLANE V konča z:
—Kako delim to z vami?
In na nek način je v operni obliki našla sredstvo za delitev opernih čustev, občutka čudenja in strahospoštovanja ob doživljanju kozmosa. Dodatne dimenzije v njenem umu. Randall nas ne more pripeljati do njene vizionarske ravni, vendar nam lahko daje občutek, kako navdušujoče in zastrašujoče je, da bi takšne vizije lahko izpolnili. Naj bo, recimo, tisoč odstotkov živo.
