Miks Sa Ei Peaks Kartma Teadust - Isegi Osakeste Füüsika

{h1}

Osakeste füüsik lisa randall uues raamatus "koputab taevane uks" tegeleb osakeste füüsikaga, pimedas ainega, suuremaadroni kollektoriga ja miks teadus on meie igapäevaelus oluline.

Mis on aja ja ruumi laad? Kuidas universum algas ja kuidas see lõpeb? Need on enamiku inimeste jaoks eksistentsiaalsed küsimused, kuid nad on kõik füüsikas Lisa Randalli päevakavas. Harvardi ülikooli teadlane on uurinud osakeste füüsikat, stringteooriat ja lisamõõtmete võimalust.

Tema uus raamat "Taevase ukse koputamine: kuidas füüsika ja teaduslik mõtlemine süttib universumi ja kaasaegset maailma" (Ecco, september 2011) tegeleb mõnede suurimate kosmoloogiliste probleemidega, millega füüsikud tänapäeval silmitsi seisavad, ja selgitab, miks me kõik saaksime kasutada väikest rohkem teadust meie elus.

WordsSideKick.com rääkis Randalliga pimedas energiast, teaduse hirmust ja maailma suurimast osakeste kiirendajast - Suur aadroni kollektor Šveitsis. [Vapus füüsika: lahedamad väikesed osakesed looduses]

WordsSideKick.com: Kas te arvate, et teaduslik meetod ja ratsionaalne mõtlemine on väljaspool teaduse valdkonda? Kas teie arvates võiksid nad mängida suuremat rolli, näiteks poliitikas või kultuuris?

Randall: kui mõtlen nende ühiskondade tänapäeval probleemide ulatusele ja tohutusele, tundub olevat ilmne, et soovite kasutada kõiki teie käsutuses olevaid vahendeid ja üks neist on teaduslik meetod.

Tahaksin arvata, et võiksime olla natuke uhked selle üle, et oleme õppinud, kuidas hinnata asju natuke rohkem teaduslikult ja kasutada seda, mida oleme maailmas rohkem õppinud. See ei tähenda ainult lihtsa mudeli loomist ega selle tagajärgede väljaselgitamist. Teine kriitiline aspekt teadusprotsessis, mida ma üritan rõhutada, on arusaamine sellest, mis on teie eeldused, ja arusaam meetoditest ja meetodite piirangutest antud kontekstis. See pole nii, et ma ei arva, et inimestel oleks võime kasutada teadust, kuid ma arvan, et me kardame mõnikord neid meetodeid rakendada.

WordsSideKick.com: Nii et arvate, et inimesed kardavad teadust?

Randall: see on hea küsimus. Ma ei tea ja ma ei taha üleüldiselt üldistada. Ma arvan, et teaduse hirm on. Inimesed kardavad asju, mida nad tingimata ei mõista.

Peame selgitama, et kui teadust rakendatakse nõuetekohaselt, saab see palju ära teha. Mõnikord arvan, et see on selles kultuuris peaaegu veidi piinlik, et see on egoistlik või midagi. Kuid paljud inimesed kasutavad teadust tõepoolest maailma paremaks muutmiseks.

Suur osa raamatus on sellest, kuidas ühiskonnale esitatakse see puhas teaduse pilt, milleks ta teeb kindlaid reegleid kindlaid avaldusi. Tõepoolest, see on mitmes kontekstis, kuid need on aja jooksul arenenud läbi ideede põhjaliku analüüsi ja hindamise. Kui olete uurimise keskel, küsides küsimust, peate olema nii kindel, et näete midagi, vaid ka väga ettevaatlik ja ettevaatlik. Teadusuuringud ei pruugi jätkuda puhtalt lineaarselt, mida me silmas peame. Selline ettevaatlikkus on ka osa sellest, mida teadust vajab, ja me vajame ka seda rohkem, kui mõtleme reaalmaailma küsimustele.

WordsSideKick.com: ajal, mil enamus inimesi riigis on mures oma töökohtade ja hüpoteekide pärast, miks peaksid teadlased hoolitsema osakeste füüsika või isegi teaduse eest üldiselt?

Randall: Noh, kõigepealt ma ei usu, et ütleksin kellelegi, mida nad peaksid hoolitsema. Ma arvan, et on palju inimesi, kes hoolivad, ja ma arvan, et inimestel, kes hoolivad, peaks olema juurdepääs teabele. Teadus võib olla keeruline. See eemaldatakse meie vahetu reaalsusest mitmel viisil ja sellepärast püüan selgitada, kuidas meie intuitsiooni kujundab see, mida me näeme. Kuid paljud inimesed tahavad teada, mis jääb kaugemale ilmse olemusest, ja õppida üksikasjalikke mõisteid, mis on aja jooksul välja töötatud arenenud teooriate ja eksperimentide kaudu.

Kuid võime ka küsida, miks me tahaksime teadust üldse teha, eriti kõrgtehnoloogilist teadust, nagu ma selgitan? Vastus ei pruugi otsene. Me teame, et lõpuks jõuame palju edusamme, kui meil on arenenud teaduse, kuid lõplik kasu ei ole alati ettearvatav. Teadlaste suured avastused ei olnud teid alati võimalik punktidega eelnevalt ühendada. Kuid kui teete neid hämmastavaid asju, mis ulatuvad piirangutehnoloogiast välja, et see ulatub nende piiride leidlikkusele, siis jõuate tihti märkimisväärsete saavutustega. Kui teil on haritud ja huvitatud avalikkus, kipub see edu saavutama.

WordsSideKick.com: kirjutad Šveitsi suurte hädroräitlejate kohta, mis on praegu üks suuremaid katseid. Miks on LHC nii tähtis?

Randall: suur aadroni kollektor uurib kõige kõrgemat energiat ja lühimaid vahemaid, mida oleme kunagi uurinud. Me saame õppida mõningaid märkimisväärseid fakte maailma lõpliku kujunduse kohta. LHC esimese küsimusega seotud eksperimendid peaksid vastama sellele, kuidas elementaarsed osakesed omandavad oma massi. Miks ei kõike, mis liigub valguse kiirusel? Universumis on palju struktuure, kuna elementaarosakestel on mass. [Infographic: looduse väikseimad osakesed on lahutatud]

Teine küsimus on, miks on massid, mis nad on? Kui te tegelikult just rakendasite kvantmehaanika ja erirelatiivsuse põhimõtteid, siis ootate, et massid on palju suuremad.See osutub väga keerukaks küsimuseks. Sellel vastusel võivad olla mõned väga sügavad ja põhilised tagajärjed. Senised parimad selgitused osutuvad üsna eksootilisemaks, kaasaarvatud ruumi ja aja sümmeetria laiendused või isegi ruumi lisamõõde.

Kolmandaks võib LHC aidata meil pimedas asjas valgust tuua. On põhjust arvata, et suur aadroni kollektori energiakaala ja pimeda aine massi vahel on seos. Praegu hakkab eksperiment mõne väga huvitava energiarežiimi uurima. See võib tegelikult välistada mõned väga huvitavad võimalikud mudelid. Tõeliselt on mõned väga huvitavad küsimused, mida LHC aitab meil aadressil aidata.

WordsSideKick.com: LHC tuli veebis 2008. aastal. Kas on üllatav, et ta pole veel uut füüsikat leidnud?

Randall: see pole täiesti üllatav. See ei tööta veel täisvõimsusel ja see ei tööta täielikult. See pole veel kohas, kus me eeldame midagi midagi avastada.

Erandiks on Higgsi boon, mis on seotud nende osakeste omandamisega. Ootame, et Higsi boon on piisavalt kerge, et see oleks järgmise aasta jooksul kättesaadav. Selle osakese kõige tõenäolisem mass on selline, et see laguneb viisil, mida me veel ei näinud. Ent järgmisel aastal peaks tõendite leidmiseks olema piisavalt kokkupõrkeid.

Teisest küljest, kui te oleksite mulle palunud, kas me ootame, et näeme teisi teooriaid, näiteks neid, mis selgitavad, miks massid on nii kerged, antud konkreetsel juhul, oleksin öelnud, et ei. Need osakesed ja nendega seotud nähtused ilmnevad tõenäoliselt ainult kõrgemal energial.

WordsSideKick.com: lisaks LHC-le on ka mõned füüsilistest tegevustest kõige põnevad katsed juba praegu?

Randall: tumeaine eksperimendid on praegu väga huvitavad ja neid on palju. XENONi eksperiment näeb sel aastal väga huvitavaid tulemusi.

Veel üks asi, mis on tõesti huvitav, on Plancki satelliit, mis uurib kiirgust, mis jäi ajaloos tagasi, kui laetud osakesed ühendati neutraalsete aatomitega. Nii et saame õppida väga täpset teavet universumi varajase ajaloo kohta.

WordsSideKick.com: Kui täiuslik on meie praegune universumi pilt? Kas üldine relatiivsus ja kvantmehaanika on tõeline mudel, mis toimub?

Randall: meie praegused teooriad, mida just mainisid, nad töötavad. Nad on kindlasti edukad teooriad. Kuid seal võib olla palju sügavat alusstruktuuri.

Kui kvantmehaanika ja relatiivsuse avastati, kas see tähendas, et Newtoni seadused olid valed? Ei. See tähendas lihtsalt seda, et nad ei olnud lõplikud aluseks olevad teooriad. Võite minna režiimidele, võite minna väga suure kiirusega või võite minna aatomi suurusele ja näha, et te ei saa nendel skaaladel Newtoni seadusi rakendada. Nende skaalates ei ole Newtoni seadused õiged. Aga kui vaatate palli õhust välja viskamist, on Newtoni seadused täiesti korras.

Nii et jah, ma arvan, et võib olla ka ülim aluseks olev teooria. Me arvame alati, et meil on lõplik vastus mõnel tasandil, kuid me pole kunagi selle kohta õige. Nii et ilmselt on olemas põhjalikumad teooriad, kuid see ei tähenda tingimata, et asjad, millega me praegu töötame, on valed.

WordsSideKick.com: kui oleksite võinud sündida ühegi teadusliku ajastu aja jooksul, mis te valiksite?

Randall: Tõenäoliselt täna, kuna naisena on nüüd ilmselt lihtsam osaleda teaduskogukonnas, kui see oli varemgi.

WordsSideKick.com: Mis teete oma teadustööga, mida te töötate nendel päevadel?

Randall: on paar erinevat suunda. Üks on seotud pimeda ainega - kogu kogu universumis, mis valgusega ei puutu. Mulle kõige intrigeerivam küsimus pimeda aine kohta on see, miks on pimedas energias umbes kuus korda suurem energia tavapärases asjas. Põhimõtteliselt võis see olla täiesti erinev. Kui see ei käitu sama moodi, on tavaline asi, oleks see võinud sisaldada energiat saja või triljoni korda. Nii et tõsiasi, et pimedas ja tavalises asjas olevad energiaallikad on nii tihedad, näib tõepoolest, et see on midagi sügavat ja põhjalikku, ja see on midagi, mida ma tõesti teaksin.

Teine suund, kus ma töötan, on seotud suure aadroni kollektoriga läbi viidava füüsika uurimisega. Meil on see üldine idee, et suur aadroni kollektor on õige energia, et otsida uusi füüsilisi nähtusi. Kuid on ka tõsi, et massid võivad olla raskemad ja oma energiaga kättesaamatud. Üks väljakutseid on võtta nii kerge kui ka raske aine, mis mõlemad tunduvad eduka mudeli jaoks hädavajalikud. Koos kaasautoritega uurin väga huvitavat kandidaadi mudelit, mis kohandab praeguseid eksperimentaalseid tulemusi loomulikult.

Võite jälgida WordsSideKick.com vanemtöötaja Clara Moskowitzi vidistama @ClaraMoskowitz. Rohkem teaduse uudiseid, järgige WordsSideKick.com [email protected]


Video Täiendada: SCP-3426 A Spark Into the Night | Keter | k-class scenario / planet scp.




ET.WordsSideKick.com
Kõik Õigused Reserveeritud!
Mistahes Materjalide Reprodutseerimine Lubatud Ainult Prostanovkoy Aktiivne Link Saidile ET.WordsSideKick.com

© 2005–2019 ET.WordsSideKick.com