В новата си книга „ Почукване на вратата на небето “ теоретикът от Харвардския университет Лиза Рандал изследва как физиката може да преобрази разбирането ни за фундаменталната природа на света. Тя смята, че може да има допълнително измерение, близко до познатата ни реалност, скрито, с изключение на причудливо изчезване на силата на гравитацията, както го виждаме. Тя също обмисля грима на тъмната материя, невидими частици, които са оформили растежа на целия космос. Тези идеи, след като единствената провинция на писатели-фантасти, са изправени пред истински тестове в ново поколение експерименти. Чувствителните детектори сега подушват за 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 с почти скоростта на светлината.
От тази история
[×] ЗАКРИТЕ
Физикът Лиза Рандал вярва, че може да съществува допълнително измерение, близко до познатата ни реалност, скрито, освен причудливото изкореняване на силата на гравитацията, както го виждаме. (Бостънски глобус чрез Гети Имиджис) 
Фото галерия
Свързано съдържание
- Ръководство за Галактиката на Лиза Рандал
- Търсите Neutrinos, Природни частици на призрак
- Рап с черна дупка
Какви бяха основните ви цели за новата ви книга?
Една цел беше да опиша науката, от която се интересувам днес: физиката, която се случва в LHC, и търсенето на тъмна материя. Но също исках да изясня естеството на науката: какво означава да си правилен и грешен, какво означава да правиш измервания и ролите на несигурността, риска и креативността.
Смятате ли, че физическата общност е на прага да откриете нещо забележително?
Със сигурност се надявам. Имаме добър шанс [с LHC] да видим частицата на Хигс, което ни казва как елементарните частици придобиват маса. Други дълбоки проблеми включват симетрията на пространството и времето и дали има допълнителни измерения. Наистина имаме шанс да направим намеса по тези теми.
Тук има много причудливи идеи, от теория на струните до „кранче“ с допълнителни измерения в непосредствена близост до нашата собствена. Защо трябва да разглеждаме тези идеи като нещо повече от причудливи конструкции?
Със сигурност не искам никой да повярва 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 познати, до мащабите, които са толкова отдалечени, че е трудно да имаме интуиция за тях. Науката също е процес на самокорекция, което очаквам да се случи с неотдавнашното обявяване на неутрино, което може да се движи по-бързо от скоростта на светлината.
Можете ли да опишете същността на вашата идея за допълнителни измерения?
Във Вселената може да има повече от трите измерения, с които сме запознати. Те са скрити от нас по някакъв начин, може би защото са мънички 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 могат да бъдат от значение за един от въпросите, на които се опитваме да отговорим в LHC: как частиците получават масата си и защо имат масата, която правят, които са далеч по-малки, отколкото физиците биха очаквали да бъдат. Така че нашата идея е, че има допълнително измерение, което е толкова изкривено, масите биха били 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. Ако е така, би могло да бъде естествено обяснение и за това защо частиците са такива, каквито са, и защо гравитацията е толкова по-слаба от другите елементарни сили, които наблюдаваме.
Това допълнително измерение би могло да бъде отделено от нашето с милион трилиона трилиона на сантиметър. Това ли е паралелна, но все пак недостъпна вселена?
Той взаимодейства с нашите измерения само чрез гравитация. А гравитацията е изключително слаба. Елементарна частица при обикновени енергии упражнява незначителна гравитационна сила. Но в LHC, ако тази идея е правилна, ще видим доказателства за това допълнително измерение. Частиците могат да внесат инерция в допълнителното измерение и това всъщност може да се наблюдава.
Но това не е нещо, което смятате за "паралелна вселена?"
Технически да, може да съществува паралелно с нашата вселена. Но това не е просто копие от нашата Вселена, за което много хора се сещат, когато чуят тази фраза.
Ако физиците намерят солидни доказателства за допълнителни измерения, как би се отразило на нашето виждане за Вселената и нашето място 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. Просто прекрасно е да знаеш от какво е изградена нашата Вселена.
Вие описвате LHC като „невероятно постижение“.
В технологичен план това е турне на сила. Фактът, че това нещо работи е невероятно. Търсим много редки събития, така че се нуждаете от много прецизна, много добре разбрана машина, която да ги направи и детектори, за да разберат какво виждате. Имате нужда от изключително количество енергия, фокусирана в много малък регион, за да направите тези сблъсъци, позволявайки на подкомпонентите на протоните - кваркове и глуони - да се сблъскат директно. И когато го направят, те могат да направят нови форми от по-тежка материя.
Много хора се опасяваха, че LHC ще създаде черно душа, поглъщаща планета.
Учените приеха това много сериозно и те изключиха 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 приемаме сериозно кои трябва да се притесняваме. Физиците показаха, че това не представлява риск.
Вие предлагате пряка дискусия относно религията и нейната съвместимост с науката. Защо решихте да разширите тази тема?
Почти ми се наложи в книга, озаглавена „ Чукане на небесната врата“ . Но има истинско объркване относно това какво означава да си правилен и грешен - разликата между духовните вярвания и това, което е науката. Чувствах, че ако искам да обясня науката, е важно да обясня тези различия. Исках да възприема сериозно различните гледни точки на 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 специфично: Духовната вяра, основана на нещо, което не се основава на действителен материал или причина и следствие - начините, които разбираме научно - е просто различно от науката. Това е много конкретно твърдение.
Когато говорите пред публиката, коя популярна погрешна представа за физиката ви поразява най-много?
Опитваш се да ме забъркаш! Вероятно е прекаленото приложение 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.
Вие описвате гигантските детектори на LHC като произведения на изкуството. Дали изследването на природата на Вселената е толкова естетическо начинание, колкото и научното?
Изкуството и науката се харесват на някои от същите творчески инстинкти. Има оценка на нещо по-голямо от нас самите, което според мен и изкуството, и науката адресират. Въпреки това, можете да имате красива идея в науката и тя може да бъде просто грешна - не защото е математически непоследователна, а защото не е реализирана в света.
Написахте текста за опера "Хипермузичен пролог: Проективна опера в седем равнини", която премиерата му 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 кръстовището на изкуствознанието по нов начин. Изкуството често рефлектира върху идеите на времето. Така че наистина ми хареса да работя с художници, които ценят това и които включват науката в ново нещо - но не само по начин, който я копира. Имаше големи творчески предизвикателства, като например как представяш по-високи измерения на една сцена.
Операта имаше актьорско майсторство за двама души, минималистичен сценичен дизайн с абстрактни проекции и партитура, която беше цифрово променена на места. Седенето в публиката сигурно е било доста преживяване за вас.
Работя върху молив и хартия или на компютър, така че всъщност да имам фантастични певци, които пеят думите ми, придружени от музиканти и разкошен комплект, беше просто нещо, което да се види. Частите, които вървяха напред-назад между извънмерния свят и нашия свят, бяха наистина страхотни. Хектор мислеше, че [моето изследване] ще му даде 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. Въпреки това беше страхотна музика и имаше моменти, които бяха наистина красиви.
Правите игриви музикални препратки в заглавието и текста на вашата книга, от полицията и Сюзан Вега до Бийтълс и Боб Дилън. Вие сте голям почитател на музиката?
Имам тази необикновена способност, при която думите се залепват 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 пасват добре на това, което се опитвам да кажа.
Какво следва за вас в науката?
Изследвах идеи, които свързват тъмната материя с обикновената материя. Има този удивителен факт, че енергията, носена от тъмната материя във Вселената, е около шест пъти по-голяма от енергията, пренасяна от обикновената материя. Въпросът е защо е така? [Съотношението] можеше да бъде съвсем различно. Затова разглеждам начините, по които двата вида материя могат да бъдат свързани, което би обяснило съвпадението.
