Dunkle Materie und Dinosaurier: Lisa Randall, Amerikas Superstar Wissenschaftler zu treffen

Harvard-Professor radikale Theorie der dunklen Materie auswischen der Dinosaurier und rätselhafte Forschung auf extra-Dimensionen hat ihr ein Wegbereiter


Es ist ein helles, kalten Wintermorgen in Cambridge, Massachusetts, und Peet es Café gleich um die Ecke an der Harvard University, die Kaffeemühlen sind Hölle für Leder. Gebückt ihre Laptops, peer Studenten in scheinbar nicht enden wollenden Dissertationen, während die Kante von einem Soundtrack von einschläfernden crooning ihre Koffein-Spitzen ausgezogen.

Ich Tasche zwei Stühle und warte auf Lisa Randall durch die Tür gehen. Amerikas Superstar Wissenschaftler ein wenig zu spät auftaucht, verhandelt das Gedränge und ihre zierliche Figur auf einem Schemel sitzt. Aber während die Umgebung alltäglich sind, unsere Diskussion ist alles andere als. Denn hier Randall über dunkle Materie – und Dinosaurier zu sprechen. Oder genauer gesagt, wie eine vermeintliche Scheibe aus dunkler Materie in unserer Galaxis möglicherweise verantwortlich für Klumpen des Felsens aus der Ferne Oortsche Wolke, die dann in Richtung Erde – führen möglicherweise zu Ereignissen so katastrophal wie der Planet fünfte Massensterben – alle 35 Millionen Jahre Rasen verdrängen oder so.

Das erste was mir auffällt ist, dass viele Vorbehalte – ein Faktor ist, habe einige schnell darauf hin. Randall ist unbeeindruckt. "Ich bin vollkommen bewusst, dass es spekulativ ist," sagt sie, ihre sachliche Ton, stählerne Ausdruck und trägen Drawl kombinieren, mich zu erinnern, dass man nicht zu einer der weltweit am häufigsten zitierten theoretischen Physikern – oder auf Zeit 100-Liste – durch fehlende etwas so offensichtlich wie die. "Unabhängig davon, ob es stellt sich heraus, um wahr zu sein, im Grunde mit einer Alternative [Theorie] macht dich anschauen, was Sie genauer,", fügt sie hinzu.

Aber wenn es eine Person voraussichtlich durch eine Reihe von Unsicherheiten unbeeindruckt sein, es ist Randall. Geboren und aufgewachsen in Queens, New York, hat sie sondieren die Zusammenfassung ihrer Karriere gewidmet. "Ich denke, ich mag unerforschte Ecken zu finden", sagt sie.

Es ist ein Ansatz, der sich gelohnt hat. Mit einer prominenten Karriere in der Teilchenphysik drehte sie zu Ruhm für ihre Arbeit an extra-Dimensionen mit Projektmitarbeiter Raman Sundrum, Werk, das unter anderem erforscht, sagt sie, "Warum ist die Schwerkraft so schwach, wie es ist". Ihre bahnbrechenden Forschung konzentriert sich auf die Idee, dass die Welt in der wir leben eine dreidimensionale, räumliche Region innerhalb eines Systems "verzogen" extra-Dimensionen sein könnte. Es war ein beeindruckendes Beispiel für, warum viele Wissenschaftler haben sie nichts anderes als ein Genie gekennzeichnet.

Seitdem hat sie eine Vielzahl von Auszeichnungen und Ehrentitel, schöpfte den gegenüberliegenden Stuhl Jon Stewart in der Daily Show, erschien auf Charlien Rose, die TV-Talkshow, und machte sogar einen Cameo-Auftritt in der Sitcom The Big Bang Theory. Obwohl mit Papieren wie Die elektromagnetische Pinguin-Beitrag zur Epsilon-Prime/Epsilon für große Top-Quark-Masse, es schwer ist, ihre Behauptung zu schlucken, die sie gewählt haben, zu studieren über Mathematik Physik, weil "es ein bisschen mehr gesund und ein bisschen mehr mit der Welt verbunden ist".

Die Idee gesponnen stattdessen heraus aus ihrer Arbeit an dunkler Materie. Trotz etwa 85 % der Materie im Universum, haben nicht wir noch ausgearbeitet, woraus es gemacht ist. Was mehr, die Tatsache ist, dass es weder absorbiert noch Licht aussendet (daher der Begriff "dunkel") bedeutet, wir können nicht auseinander zupfen ihre Geheimnisse direkt durch Beobachtungen mit elektromagnetischer Strahlung.

Einer der größten Hinweise auf seine Existenz stammt aus der Schwerkraft in der Galaxie: im Wesentlichen die "Schlepper" zur Verfügung gestellt von dunkler Materie bedeutet Sterne weiter von der Mitte der Galaxie bewegt sich schneller, als man erwarten würde, wenn nur "normaler" Materie waren eine Anziehungskraft ausüben. Als dunkle Materie Experte Professor Gerry Gilmore an der University of Cambridge, erklärt: "unsere Sonne ist das Reisen rund um das Zentrum der Milchstraße auf 220km pro Sekunde. Gäbe es keine dunkler Materie gibt, gäbe es nur Sterne, würden wir "nur" 150 km pro Sekunde unterwegs sein." In der Tat scheint es, dass wir das Zeug umgeben sind. Aktuelle Denken legt nahe, dass der Milchstraße befindet sich in einer Kugel oder "halo", der dunklen Materie, der aus erstreckt sich weit über die Galaxie leuchtende Region.

Aber Randall denkt, es ist mehr als das. "Warum sollte dunkler Materie nur eins sein? Immerhin würden Sie Menschen aus der dunklen Materie unserer Materie betrachten wäre Sie sehr falsch wenn Sie sagten, es war nur eine Art von Teilchen." Gilmore ist einverstanden. "Es ist sehr wahrscheinlich, dass es viele Arten der dunklen Materie gibt und sie sich auf unterschiedliche Weise verhält", sagt er. Aufbauend auf der Idee, arbeiten Randall und ihre Mitarbeiter auf der Theorie, dass eine bestimmte Art der dunklen Materie, ein Bruchteil von dem, was draußen, Interaktionen mit sich selbst als Schwerkraft, ausstellen konnte letztendlich führt es zu reduzieren und bilden eine dünne Scheibe in der Mittelebene der Milchstraße.

Und das ist, wo die Dinosaurier kommen. Während unseres Sonnensystems um die Galaxie Reisen, durchläuft es rauf und runter der galaktischen Mittelebene – eine Bewegung ein wenig wie die Schaukeln von Pferden auf einem Karussell. Wie er dies tut, variiert der Schwerkraft Schlepper erlebt durch die Solaranlage. Laut Randall und ihre Mitarbeiter würde die zusätzliche Anziehungskraft einer dunklen Scheibe beeinflussen die Zeit davon "Schaukeln" und, erhöhen das Ausmaß der Variation in "Schlepper" durch die Solaranlage erlebt, wie es oben und unten durch die galaktischen Mittelebene reist, in regelmäßigen Abständen verdrängen schwach gebundenen Objekte aus der Oort-Wolke. Das heißt, würde das Vorhandensein einer dunkle Scheibe die scheinbare 35 m Jahr oder so Periodizität bei der Bildung der großen Krater auf der Erde erklären.

Das Fazit, Randall glaubt, ist, dass dunkler Materie aus den Dinosauriern vor 66 Millionen Jahren beendet haben könnte.

Wenn es ein wenig klingt wie eine schwankende Kartenhaus, die Flipside ist so kalt, "harte" Daten ist in Sicht. 2013 ins Leben gerufen, ermöglicht der Gaia-Satellit die Entfernung und die Bewegung von mehr als 1 Milliarde Sterne in der Galaxie mit bisher unerreichter Genauigkeit bestimmt werden.

"Gaia eine große Kamera, die immer wieder den Himmel imaging hält", sagt Gilmore, die eine leitende Forscher auf der Mission ist. "Wenn Sie, scheinbare Bewegung ein Stern über den Himmel messen und Sie kennen die Entfernung, die Sie, die in eine reale Geschwindigkeit – verwandeln können ist wie viele Kilometer ein zweiter, dass Sterne bewegt." Wenn eine Scheibe aus dunkler Materie vorhanden ist, es konnte nachgewiesen werden durch ihren Einfluss auf die Bewegung der Sterne, insbesondere ihre vertikale Geschwindigkeit. Und wir konnten bald antworten. "In den nächsten 10 Jahren werden wir lernen viel über wie dunkle Materie von Gaia verteilt wird und wahrscheinlich werden wir es in der Large Hadron Collider erkennen", sagt er selbstbewusst.

Gaia und dem LHC sind nicht die einzige Bemühungen, die Aufschluss über dunkle Materie könnte. Unter anderem soll Chinas kürzlich ins Leben gerufene dunkle Materie Teilchen Explorer die Phänomene zu studieren, während Euklid – eine neue Mission der Nasa und Esa soll im Jahr 2020 starten – entworfen wird, um dunkle Materie und dunkle Energie zu erkunden.

Trotz einer begeisterten Jagd wurde noch die Antwort von der akademischen Gemeinschaft gegen die Auswirkungen der eine dunkle Materie-Scheibe auf die Dinosaurier nicht eindeutig. Gilmore ist nicht überzeugt von den Link während Coryn Bailer-Jones aus dem Max-Planck-Institut für Astronomie in Deutschland – ein Kritiker des Papiers als es erschien – sagt, er hat noch seine Meinung zu ändern. "Ich bleibe skeptisch. Ich sehe, vom methodischen Standpunkt ernsthafte Probleme."

Zu seinem Anliegen, sagt er, ist die sehr niedrige "Likelihood Ratio" berichtet in der Zeitung 2014 – im Wesentlichen ein Maß der Wahrscheinlichkeit Theorie besteht darin, aktuelle Ertragsdaten im Vergleich zu einem Modell, das davon ausgeht, die Rate der Meteoroid Auswirkungen ist einheitlich. Er sagt auch, es ist schwierig zu sagen auseinander Krater produziert von Objekten aus der Oort-Wolke geschleudert und von Felsen stammt aus dem Asteroidengürtel. Darüber hinaus ist "für mich ist die ganze Sache über Periodizität und Kraterbildung irgendwie tot", sagt er. Aber Randall selbst weist darauf hin, sie ist voll und ganz bewusst den spekulativen Charakter der Theorie. "Wir gesagt, das ist etwas Fragezeichen – lassen Sie uns herausfinden, ob wir dies in die Wissenschaft machen können."

NEIL DEGRASSE TYSON

Oft angepriesen als der natürliche Nachfolger Carl Sagan, erzielte Astrophysiker DeGrasse Tyson Vorsprung für seine Rolle als Direktor das Hayden Planetarium, seine populärwissenschaftlichen Bücher und seine TV-Auftritte - unter ihnen den Neustart von Sagans Kosmos-Serie.

BRIAN GREENE

Professor an der Columbia University, New York, und ein ehemaliger Klassenkamerad von Randall, Greene hat es auf der Bestseller-Liste für seine Bücher über String-Theorie und seinen Auftritt auf PBS-Shows gemacht. Er gründete auch das World Science Festival.

KIP THORNE

Mitarbeiter von Stephen Hawking und Experte für allgemeine Relativitätstheorie, theoretischer Physiker Thorne startete in das öffentliche Bewusstsein für seine Arbeit als Berater für die Smash hit Interstellar und der beliebten Physik-Buch schrieb er den Film begleiten.

AMY-MAINZER

Sie erlangte öffentliche Bekanntheit durch ihre Auftritte in TV-Wissenschaft Dokumentationen, aber ihre alltägliche Arbeit ist am Jet Propulsion Laboratory der Nasa, wo sie leitet Projekte auf Infrarot-Weltraumteleskope und Kleinplaneten untersucht.

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