Lisa Randall memberitahu saya dia mungkin mempunyai petunjuk kepada misteri besar yang akan datang dalam kosmologi.
Kandungan Terkait
- Membuka Portal Strange dalam Fizik
Kami sedang makan tengah hari di sebuah restoran di Charles Hotel, tidak jauh dari Harvard di mana dia mengajar fizik teori, dengan kepakaran dalam fizik zarah, teori tali, matematik, astrofizik dan kosmologi. Randall, seorang wanita yang langsing, kini berusia 50 tahun, mengingatkan seorang yang muda Joan Didion - kesedaran cahaya di belakang matanya.
Beliau adalah seorang profesor bintang bintang, seorang selebriti kosmologi, dan hanya sebahagiannya kerana dia adalah ahli fizik teori wanita pertama di Harvard. Ia adalah tekaannya pada lewat 90-an mengenai "dimensi tambahan" teori tali yang mendapat keunggulannya dalam bidang. Beliau mendapat perhatian lebih untuk menerangkan usaha Higgs boson itu, dan untuk tulisan-tulisannya yang kemudiannya cuba menjelaskan kepada kita semua apa yang dia lakukan dan betapa mengasyikkan untuk melakukannya, yang paling baru mengetuk pintu surga .
Dan sekarang dia fikir dia dan rakan-rakan fiziknya di Harvard telah menemui sesuatu yang baru. Apa yang dia teruja adalah "perkara gelap, " yang bersama-sama dengan "tenaga gelap" -membuat sebahagian besar alam semesta yang diketahui. Anggaran semasa ialah 70 peratus alam semesta adalah tenaga gelap dan 26 peratus bahan gelap. Yang menambah sehingga 96 peratus. Berarti bahawa apa yang kita lihat dan tahu menambah sehingga 4 peratus kecil.
Empat peratus! 96 peratus yang tidak dapat dilihat mengekalkan alam semesta dalam keseimbangan graviti, menghalangnya daripada runtuh pada dirinya sendiri atau menghilangkan ketiadaan maya. Tetapi kita tahu hampir tidak ada yang lain mengenainya. Masalahnya adalah bahawa perkara gelap tidak seolah-olah berinteraksi dengan 4 peratus yang kita tahu sedemikian rupa sehingga memberikan kita petunjuk kepada sifatnya.
Tetapi Randall percaya dia mungkin mendapat petunjuk. Malah, sehari sebelum kita bertemu dia menyampaikan ceramah di Persatuan Amerika untuk persidangan Kemajuan Sains di Boston di mana dia mengumumkan bahawa dia mungkin telah menemui bukti tentang interaksi perkara gelap dengan perkara kita. Perkembangan kosmetik yang berpotensi untuk para ahli kosmologi kini hanya menonjolkan ke arah alam semesta yang gelap.
Ia bermula, dia memberitahu saya, kerana "ada isyarat yang saya mahu faham."
"Isyarat dari luar angkasa?" Saya bertanya kepadanya.
"Isyarat dari satelit yang dapat melihat ke tengah-tengah galaksi." Jauh, jauh, di tengah-tengah Bima Sakti, dua zarah perkara gelap yang kecil mungkin boleh bertembung dan "dihapuskan" antara satu sama lain. Tetapi bukannya meninggalkan kesan, isyarat pembasmian mengembara meluas luas ruang untuk dikesan oleh satelit Fermi yang mengorbit Bumi. Sekiranya isyarat tersebut disahkan, Randall berkata, mereka mungkin menjadi bukti interaksi perkara gelap-mungkin mungkin cap jari pertama yang boleh dibaca dalam keadaan gelap 4 peratus.
"Saya tahu sepenuhnya bahawa isyarat itu mungkin palsu, " katanya, tetapi yang penting "adalah proses cuba membuat model yang meramalkannya. Saya sedang menimbang model di mana terdapat interaksi untuk perkara gelap dan kemudian menyedari bahawa sebenarnya ini adalah senario keseluruhan yang lebih menarik dengan haknya sendiri, dan sebenarnya berfungsi dengan lebih baik dan boleh membawa kepada penyejukan komponen bahan gelap, yang akan membuat ia runtuh ke dalam cakera cara baryon lakukan. "
Pada ketika ini, di mana "baryon runtuh ke dalam cakera, " saya benar-benar hilang, tetapi "perkara yang penting, " dia meneruskan, "adalah hanya satu senario yang cukup aneh yang tidak dipertimbangkan. Orang berfikir tentang perkara gelap berinteraksi-tetapi mempunyai semua perkara gelap berinteraksi. Dan [dalam model ini] ia sangat dikekang. "Ia adalah sekeping kecil yang mencapai 96 peratus yang bertahan untuk berinteraksi dengan 4 peratus miskin dan menyedihkan kami.
Wartawan dalam saya tiba-tiba merasakan ini boleh menjadi sudu besar, sudu kosmik - hanya semalam tirai mungkin telah diangkat pada sebahagian besar 96 peratus alam semesta yang kita tidak tahu tentang. Tetapi program drop matematik di dalam saya hancur kerana benar-benar memahami apa yang dia beritahu saya.
Mujurlah, dia menunjukkan kepada saya salinan nota beliau untuk ceramah AAASnya, yang bertajuk "Apakah Matter Perkara?" Walaupun ia meninggalkan banyak perkara yang tidak jelas kepada saya, ia memberikan suara yang sangat baik ketika bercakap kepada rakan-rakannya-hati-hati tetapi kadang-kadang bersemangat .
Berikut adalah beberapa contoh:
-Ia bukan gelap-ia telus secara berkesan!
-Hopes untuk melihatnya berdasarkan ia menjadi legap kecil.
-Talk hari ini ... alternatif kepada paradigma WIMP standard.
WIMP, Randall memberitahu saya, bermaksud "Partikel-partikel Massive Weakly Interactive, " paradigma dominan mengenai masalah gelap hingga ke tahap ini.
-Mengapa semuanya harus seperti perkara kita?
-Apa yang misteri ialah tenaga yang tersimpan dalam perkara gelap dan perkara biasa begitu serupa.
-Perkampingan Lampiran: LHC.
(LHC ialah Collider Hadron Besar, pemecut zarah berbilang dolar di sempadan Switzerland yang menemui bukti zarah Higgs-atau "sesuatu yang lebih rumit, " seperti yang dia katakan dalam pendahuluan baru ke Pintu Syurga, kerana dia percaya ada beberapa kekaburan dalam bukti bahawa Big Discovery sebenarnya adalah zarah Higgs. LHC berada di kedai sekarang, jadi untuk bercakap, mendapat dipasang untuk menghasilkan pelanggaran zarah yang lebih mengagumkan, yang, katanya kepada saya, mungkin dapat menemui lebih banyak kelainan yang menunjukkan sesuatu tentang perkara gelap.
-Menghendaki tenaga yang lebih tinggi, lebih banyak intensiti.
(Bukankah kita semua?)
-Tidak tahu lagi jika lamppost ini di rantau yang betul.
(Maksudnya bukan Switzerland tetapi tanpa batas sublimasi super)
Sekarang inilah isyaratnya:
-Perkara zarah perkara hits zarah gelap lain dan dihapuskan.
-Annililis menghasilkan Model Standard [sudah menemui 4 persen jenis zarah].
-Tidak gelap!
Selepas itu terdapat halaman yang diketuai, dalam huruf yang hampir tinggi:
-Ini mengubah segala-galanya!
Dia menyimpulkan dengan garis-garis berikut:
- Saya tahu apa yang semua orang tahu ialah apabila kita akan melihat perkara yang gelap.
Jawapannya boleh cepat-atau lambat-daripada yang kita fikirkan!
Nampaknya agak pasti bahawa apabila ia berlaku, jika ia berlaku dalam waktu dekat, Lisa Randall akan menjadi yang pertama tahu.
(Laporan terkini muncul sejak petunjuk perbincangan kita pada pemerhatian perkara lain yang mungkin gelap, tetapi Randall percaya bahawa senario interaksi sebahagiannya masih penting.)
***
Walaupun kerja Randall mengambil fikirannya ke luar angkasa, itu adalah soalan mengenai dimensi lain, ruang batin, yang dia memberikan jawapan yang paling rumit untuk makan siang kami. Subjek itu datang dekat akhir, kerana dia melambai-lambai forkfuls tukang sepatu blueberry saya. Saya bertanya kepadanya tentang kesedaran manusia-perkara gelap di dalam diri kita-sama ada dia berfikir tentang soalan minda / otak: Adakah minda produk otak, semua fikiran kita ditentukan secara neurokimia (seperti yang dikatakan "materialis"), atau minda bukan hamba otak fizikal, entah bagaimana mampu kehendak bebas (sebagai "dualists" percaya)? Atau bolehkah kita tidak menjawab soalan itu? Ahli falsafah Colin McGinn memanggil dirinya sebagai "Mysterian" sebagai penghormatan kepada '60-an yang terkejut dengan satu-hit band ("96 Air mata") Mark dan The Mysterians kerana dia fikir kesedaran kita tidak mungkin mampu memahami misteri sifatnya sendiri .
Randall seolah-olah mengambil hujah McGinn sebagai satu cabaran: "Pertama, saya fikir ia sentiasa kesilapan untuk mengatakan 'tidak pernah, ' kerana kita mungkin dapat memahami lebih banyak mengenainya walaupun kita tidak memahaminya akhirnya. Kedua, kami tidak cuba menjawab soalan ini untuk masa yang lama. Kami faham banyak perkara sekarang yang kami tidak faham sebelum ini. Dan ia sungguh hebat, kerana kita tidak tahu apa yang kita maksudkan dengan kesedaran. "
Apa yang Randall bercakap apabila dia bercakap tentang kesedaran adalah kontinum.
"Saya fikir satu kesilapan yang sering kita buat ialah kita memikirkannya sebagai perkara binari, sama ada kita sedar atau tidak sedar. Saya fikir ada spektrum kesedaran dan saya fikir ia menarik untuk belajar itu - perbezaan antara tumbuhan dan anjing, perbezaan antara anjing dan bayi, antara bayi dan manusia yang lebih tua ... Saya fikir ia jenis sebuah kontinum. "Dengan melihatnya seperti itu, dia berkata, " akan menjadi permulaan yang baik. "
"Saya suka melihat anda mengambilnya, " kataku.
"Ya, mungkin saya akan mengambilnya pada masa akan datang, " dia menjawab, ketawa-berikutnya selepas menyelesaikan persoalan 96 peratus alam semesta yang kita tidak tahu.
Konsepnya mengenai kesinambungan kesedaran mengingatkan saya tentang pemerhatian oleh pengarah Shakespeare besar Peter Brook. "Untuk mengatakan seseorang masih hidup tidak mencukupi, " kata Brook. "Anda boleh menjadi satu peratus hidup, anda boleh menjadi dua puluh peratus hidup. Dengan Shakespeare seseorang mempunyai sesuatu yang sangat luar biasa-seorang lelaki yang bukan sekadar seratus peratus hidup, tetapi mungkin seribu, bahkan sepuluh ribu, sejuta peratus hidup. "
Ini adalah apa yang kita dapati begitu menarik, begitu mengagumkan tentang ahli kosmologi, ahli astrofizik, jenius matematik. Berapa banyak lagi hidup kepada sifat kewujudan-ke alam luas dimensi tambahan-mereka nampaknya. Apa yang harus seperti itu? Menakutkan, menakutkan, mungkin mengasingkan kerana ada begitu sedikit manusia di bumi yang dapat memahaminya, apalagi berkongsinya.
Saya meminta Randall tentang persoalan bagaimana angka inspirasi dalam karya beliau. Beliau telah memetik penyair hebat Rusia Pushkin: "Inspirasi diperlukan dalam geometri sama seperti dalam puisi." Inspirasi untuk pemikiran kerjaya beliau tentang "dimensi tambahan, " dia kemudian memberitahu saya, berjalan-jalan dia mengambil merentasi jambatan batu yang melengkung di atas Sungai Charles.
"Anda mendapat idea untuk dimensi tambahan di jambatan itu?" Saya bertanya kepadanya.
Dia menolak untuk membakar anekdot itu-sudah ada banyak cerita-cerita saat-saat eureka yang terkenal di dalam sejarah fizik-dan hanya berkata, "Baiklah, itu adalah wawasan, " kata perkataan terakhir dengan cara yang merendahkan diri. Wawasan tidak semestinya bermaksud kebenaran baru. Kadang-kadang ia hanya satu cara baru untuk melihat perkara-perkara. "Banyak masa ketika kami melakukan kerja kami, kami berada di dalam [rumah], meletakkan formula bersama-sama, dan kadangkala anda tidak memikirkannya sebagai dunia yang anda tinggal." Dengan berjalan kaki, dia berkata, "Ia adalah sejenis keseronokan untuk berfikir mungkin ada dimensi tambahan ini."
Dimensi tambahan yang bermaksud makhluk matematik melebihi tiga (atau empat jika anda mengira masa-dan anda harus) kita kenal. Teori rentetan kini dikira sehingga sekurang-kurangnya 11 dimensi. Sepanjang jalan, kerana ia menjadi lebih rumit, ia menjadi lebih kontroversi. Sebenarnya, dalam satu emosi yang jarang ditemui semasa makan tengahari kami, Randall memberitahu saya dia "bosan dengan orang yang bertanya tentang apa yang dikatakan Lee Smolin" mengenai teori rentetan. Smolin adalah dihormati jika ahli fizik teori kontrarian yang berpendapat teori rentetan telah terlalu jauh dalam membina istana di udara. Randall adalah perlindungan terhadap dimensi tambahannya.
Walaupun kasih sayangnya untuk petikan Pushkin, dia memberitahu saya dia tidak suka memikirkan kerjaya semata-mata dipecat oleh "inspirasi." Dia menyeru pemikiran "atas-bawah" yang datang dengan konsep yang tinggi terlebih dahulu dan kemudian cuba untuk mencari struktur untuk menyokongnya. Dia lebih suka berfikir bawah. Sesungguhnya dia menerangkan kaedahnya, dengan kerendahan hati, sebagai "penyelesaian teka-teki" semata-mata dan mencari metafora yang terbaik untuknya dalam sukan kegemarannya, mendaki batu.
"Kamu berada di luar. Ia cantik, "katanya, " Ia memberi tumpuan kepada masalah yang menarik ... dan kamu bangun di suatu tempat. "Memandang jalan yang naik tebing batu akan menjadi berbuah dan akan membawa kepada kematian, atau akhir yang berbahaya dan kemudian lakukannya. Dengan semua risiko dan bahaya yang diperlukan. (Dia mempunyai "kejatuhan buruk" yang mendaki di Greece tidak lama dahulu, katanya.) Dia mengambil langkah yang sama dengan pendekatan yang sama dalam karyanya. Akibatnya, dia kurang senang dengan istilah sains romantis seperti "kecantikan" dan "keanggunan." "Saya tidak fikir 'kebenaran adalah keindahan' atau 'kecantikan adalah kebenaran, '" katanya. "Saya lebih suka kerja apa-apa, tidak elegan begitu ekonomik" -jika tidak jarak terpendek antara dua mata, cara paling mudah untuk sampai ke sana.
Malah kepada orang luar, jelas Randall bukan sahaja melakukan sains penting tetapi juga melakukan sesuatu yang sangat berani dalam budaya sains. Dalam ceramahnya, dia mengambil misteri terbesar alam semesta dan menceritakan kebanyakan komuniti saintifik lelaki, yang menyukai model WIMP, supaya mereka tidak boleh pergi. Kita terpaksa mengelakkan kecenderungan memikirkannya sebagai Nancy Drew berbanding Boys Hardy.
Anda tahu kita perlu bercakap tentang jantina pada satu ketika, bukan?
Harvard adalah sifar bagi peperangan jantina dan sains beberapa tahun yang lalu apabila Larry Summers, presiden universiti itu, membuat cadangan pembakar bahawa sebab terdapat sedikit wanita di bahagian atas bidang matematik dan sains mungkin wanita hanya tidak sesuai untuk sains dan matematik. Dengan implikasi bahawa ia bukan pengkondisian budaya tetapi pendawaian otak genetik.
"Anda mungkin menjawab soalan ini sebanyak sejuta kali, " kata saya kepada Randall, "tetapi biarlah saya bertanya kepada anda dengan cara yang berbeza: tidak sama ada wanita lebih baik atau lebih buruk, tetapi sama ada terdapat perbezaan cara wanita melihat soalan saintifik. "
"Perkara yang saya akan katakan adalah bahawa secara kebudayaan, wanita dianggap berbeza, " katanya, "yang bermaksud saya berfikir anda dikritik lebih banyak, anda perlu mendengar lebih banyak lagi, anda perlu membenarkan diri anda. Oleh itu, saya fikir ada cara yang anda mungkin perlu bekerja lebih keras. Saya boleh menjadi pendengar yang baik. Saya boleh bertanya soalan yang betul banyak masa. Sering tidak berada di rumah, anda melihat perkara yang sedikit berbeza.
"Ia boleh menjadi perkara yang baik dan perkara yang buruk, bukan? Anda melihat perkara-perkara seperti apabila orang asing datang ke negara baru, melihat perkara yang sedikit berbeza. "
Mendengar isyarat tidak ...
"Dan, anda tahu, saya banyak membesar di dunia yang sama, hampir pergi ke kelas yang sama [sebagai rakan lelaki], tetapi anda mempunyai pengalaman yang sedikit berbeza ..."
Tumpuan pada sains tidak kena, katanya, dalam perbincangan gender. "Ini sebahagian daripada isu yang lebih besar tentang wanita dalam masyarakat dan saya fikir [fokus pada sains] seperti cuba menyelesaikan masalah pokok yang mati dengan melihat sedikit akar di mana-mana."
***
Dari hujung alam semesta hingga ke akhir alam semesta: bercakap dengan Randall Saya teringat Woody Allen di Stardust Memories merungut laporan bahawa alam semesta akan berakhir apabila semua perkara "mereput" selepas trilion tahun. Implikasinya yang suram - yang masih menjadi subjek perdebatan kontemporari di kalangan ahli fizik dan ahli falsafah - adalah bahawa kosmos tidak mempunyai tujuan utama, tidak ada "teleologi, " dan jadi apa gunanya kita berusaha untuk mewujudkan makna yang berkekalan apabila tiada apa yang akan berlaku. Cergas, tidak?
Saya gembira kerana saya mempunyai peluang untuk bertanya kepada salah seorang ahli kosmologi terkemuka dunia tentang pandangannya tentang semua ini: "Bagaimana anda berfikir bahawa alam semesta akan berakhir?" Saya bertanya kepadanya.
"Memandangkan tenaga yang kita tahu, dan perkara yang kita ketahui, " katanya, "ia akan terus berkembang dan barang-barang yang ada di sekeliling akan membentuk lubang hitam dan akhirnya akan memancar dan akhirnya akan berkembang menjadi tidak beracun. Itu satu tekaan. Ia menarik, "katanya, " Itulah di mana ia kelihatan seperti sekarang. "
Tidak sepenuhnya berbeza dari ketakutan Woody-walaupun tanpa sedikit pun Woody Allen angst. Sebaliknya sejenis ketenangan kosmik. Tetapi itu bukan untuk mengatakan bahawa Randall tidak dapat melakukan kegembiraan, dengan menyatakan apa yang ia suka merasakan keseronokan kesedaran kosmik. Apabila saya mengatakan saya kecewa dengan kejahilan kita 96 peratus alam semesta, selepas semua kali mengkajinya, dia telah mengambilnya lagi: "Saya rasa saya memikirkannya secara berbeza, " katanya. "Saya fikir saya mengagumkan bahawa kita tahu seperti yang kita lakukan. Kami hanya orang yang terjebak di planet ini di tengah-tengah sistem solar. Ia luar biasa berapa banyak yang kita tahu. Dan mengapa segala-galanya menjadi seperti kita sehingga kita dapat memikirkannya? Walaupun hanya sesuatu yang mudah seperti mengetahui kehidupan tumbuhan seperti di Afrika, sukar untuk dilakukan melainkan jika anda benar-benar sampai di sana, jadi kami berada di satu lokasi ini dan mengagumkan berapa banyak yang kami tahu " -Kita belum pernah dan tidak boleh pergi.
Ia adalah perspektif perspektif-dimensi yang berbeza-yang sangat mengagumkan dengan seseorang seperti Randall. Jadi, anda boleh membayangkan keseronokan penemuan (nonscientific) yang saya rasakan ketika saya menemui dimensi baru kepadanya-dalam libretto opera yang dia tulis. Ya, Lisa Randall telah menulis opera, yang dipanggil Hypermusic: Prologue, atas jemputan Hèctor Parra, kemudian seorang profesor komposisi elektroakustik di Conservatory of Music of Aragon di Sepanyol. Opera pertama kali dilakukan di Pusat Pompidou di Paris dan seterusnya di Barcelona dan, dalam petikan, di Guggenheim di New York City.
Ia menggabungkan petikan dari buku-bukunya serta lirik asli dan ia sangat avant-gardish, tetapi, pada masa yang sama, hampir mengejutkan dengan perasaan yang sangat lama.
Berikut adalah beberapa saat:
The soprano, angka Lisa Randall, memasuki, dalam "PLANE 1, " yang tertanya-tanya:
-Pandangan ini ...?
Tahap ini untuk kita?
Di mana?
Di mana ia berakhir?
Struktur menyokong kewujudan
Boleh saya jumpa mereka?
[atau mereka]
Teka-teki yang saya tidak akan dapat diuraikan dari sini.
Yang diikuti dengan ungkapan telanjang:
-Anging
Penyimpangan.
Kesakitan.
(Anda perlu membayangkan kata-kata ini disenarai-dengar oleh soprano operatic.)
Tetapi dalam "TANAH III: KERUGIAN DAN HARAPAN" tekaan tentang dimensi tambahan mengubah perkara:
-Langkah ini-dimensi baru-
gembira saya
melebihi apa yang pernah saya rasakan.
Kemudian tiba-tiba dalam "Plane IVA, " perkara mendapat sedikit trippy ...
-I masukkan dimensi kelima ...
-Space
dan masa
masih hidup!
-I lihat lebih banyak-
Seluruh alam semesta kita ... !!
Lebih banyak lagi tetapi saya akan meninggalkan teks opera dengan dua mata seruannya.
Dia menamatkan PLANE V dengan:
-Bagaimana saya berkongsi ini dengan anda?
Dan dengan cara itu, dalam bentuk operasi, dia mendapati cara untuk berkongsi emosi operatik, rasa kagum dan kagumnya untuk mengalami kosmos. Dimensi tambahan dalam fikirannya. Randall tidak dapat membawa kita ke tahap penglihatannya, tetapi dia dapat memberi kita perasaan bagaimana mendebarkan dan menakutkan dan akhirnya memenuhinya adalah mempunyai visi seperti itu. Jadi, katakan, seribu peratus hidup.
