Warum sollten nicht Sie Wissenschaft Angst — Sogar Teilchenphysik

Was ist das Wesen von Zeit und Raum? Wie begann das Universum, und wie wird es enden? Dies sind existenzielle Fragen für die meisten Menschen, aber sie sind alle in der täglichen Arbeit Physiker Lisa Randall. Die Harvard University Wissenschaftler hat Teilchenphysik, String-Theorie und die Möglichkeit der zusätzlichen Dimensionen untersucht.

Ihr neues Buch "Knocking on Heavens Door: wie Physik und wissenschaftliches Denken des Universums und die moderne Welt beleuchten" (Ecco, September 2011), einige der größten kosmologischen Rätseln Physiker Gesicht heute behandelt und erklärt, warum wir alle ein wenig mehr Wissenschaft in unserem Leben nutzen könnte.

LiveScience sprach mit Randall über dunkle Energie, die Angst vor der Wissenschaft und der größte Teilchenbeschleuniger der Welt, der Large Hadron Collider in der Schweiz. [Verrückte Physik: die coolsten kleine Partikel in der Natur]

LiveScience: Denken Sie, dass die wissenschaftliche Methode und rationales Denken knapp außerhalb der Wissenschaft sind? Tun Sie denken, dass sie eine größere Rolle, sagen spielen könnte, Politik oder Kultur zu?

Randall: Wenn ich an die Größe und das Ausmaß der Probleme, denen Gesellschaften heute befassen müssen denke, scheint es offensichtlich, dass Sie wollen verwenden Sie die Werkzeuge zur Verfügung, und eine davon die wissenschaftliche Methode ist.

Ich möchte denken, dass wir ein bisschen stolzer darauf sein könnte, haben wir gelernt, wie man Dinge ein bisschen mehr wissenschaftlich auswerten und verwenden, was wir im weiteren Sinne in die Welt gelernt haben. Das bedeutet nicht nur ein einfaches Modell zu machen und herauszufinden, ihre Folgen. Ein weiterer kritischer Aspekt des wissenschaftlichen Prozesses, die ich versuche zu betonen ist zu verstehen, was Ihre Annahmen sind und die Methoden und die Grenzen der Methoden in einem bestimmten Kontext zu verstehen. Es ist nicht, dass ich glaube nicht, Menschen haben die Fähigkeit, Wissenschaft zu verwenden, aber ich denke irgendwie, dass wir fürchten, diese Methoden anzuwenden.

LiveScience: Also du denkst fürchten Menschen der Wissenschaft?

Randall: Es ist eine gute Frage. Ich weiß nicht, und ich möchte nicht allzu verallgemeinern. Ich denke, es gibt einige Angst vor der Wissenschaft. Menschen fürchten einige Dinge, die sie nicht unbedingt verstehen.

Wir müssen klarstellen, dass wenn Wissenschaft richtig angewendet wird, es eine Menge Gutes tun kann. Manchmal denke ich, es ist in dieser Kultur fast gesehen als ein bisschen peinlich, dass es egoistisch ist oder so etwas. Aber eine Menge Leute wirklich sind mit der Wissenschaft um zu versuchen, die Welt besser zu machen.

Ein Großteil des Buches ist über wie Gesellschaft mit diesem sauberen Bild der Wissenschaft,, nämlich präsentiert wird dass es definitive Aussagen mit bestimmten Regeln macht. In der Tat ist es in vielen zusammenhängen, aber die im Laufe der Zeit durch sorgfältige Analyse und Bewertung der Ideen entwickelt haben. Wenn Sie tatsächlich in der Mitte der Forschung sind, haben eine Frage, Sie sowohl zuversichtlich, dass Sie etwas sehen könnte aber auch sehr vorsichtig und sehr vorsichtig sein. Wissenschaftsforschung nicht notwendigerweise die sauber linear vorgehen, die wir im Sinn haben. Der Art von Sorgfalt auch ein Teil von was die Wissenschaft betrifft, und wir brauchen mehr davon, auch wenn wir denken, der realen Welt Fragen.

LiveScience: In einer Zeit, als die meisten Menschen des Landes mit ihren Arbeitsplatz und ihre Hypotheken beschäftigt sind, warum Pflege nicht-Wissenschaftler über Teilchenphysik oder sogar die Wissenschaft im Allgemeinen?

Randall: Nun, zunächst nicht ich nehme an, jemanden zu sagen, was sie interessiert. Ich denke es gibt eine Menge Leute, die sich kümmern, und ich denke, die Leute, die kümmern sich Zugang zu Informationen haben sollten. Wissenschaft kann schwierig sein. Aus unserer unmittelbaren Realität in vielerlei Hinsicht entfernt, und das ist, warum ich versuchen zu erklären, wie unsere Intuition entsteht, was wir sehen. Aber viele Menschen wollen wissen, was jenseits der offensichtlichen, und erfahren Sie die genaue Begriffe, die im Laufe der Zeit durch fortgeschrittene Theorien und Experimente entwickelt wurden.

Aber fragen wir können auch, warum wir Wissenschaft überhaupt tun möchte, erklären vor allem fortgeschrittene Wissenschaft wie der Typ ich? Die Antwort ist nicht unbedingt direkte. Wir wissen, dass wir am Ende mit vielen Fortschritten wir haben fortschrittliche Wissenschaft, als die ultimative Vorteile nicht immer vorhersagbar. In vielen der großen Entdeckungen in der Wissenschaft konnte nicht Sie immer vorab die Punkte verbinden. Aber wenn Sie diese erstaunliche Dinge, die Technik an die Grenzen, die Einfallsreichtum an ihre Grenzen zu dehnen tun Strecken, Sie oft am Ende mit bemerkenswerten Leistungen. Haben Sie eine gebildete und interessierte Öffentlichkeit, Sie neigen dazu, Fortschritte zu machen.

LiveScience: Sie schreiben über den Large Hadron Collider in der Schweiz, das ist eines der größten Experimente gerade los. Warum ist der LHC so wichtig?

Randall: Der Large Hadron Collider studiert den höchsten Energien und die kürzesten Strecken, die wir einmal in der Lage schon, zu erkunden. Wir können einige bemerkenswerte Fakten über das ultimative Make-up der Welt lernen. Die erste Frage Experimente am LHC soll Antworten ist wie Elementarteilchen ihre Masse erwerben. Warum bewegen ist nicht alles nur mit der Geschwindigkeit des Lichts? Ein Großteil der Struktur im Universum gebildet weil Elementarteilchen Masse haben. [Infografik: kleinsten Teilchen der Natur seziert]

Die zweite Frage ist, warum die Massen sind was sie sind? Wenn Sie eigentlich nur die Prinzipien der Quantenmechanik und der speziellen Relativitätstheorie angewendet, erwarten Sie Massen, die weit größer sind. Dies entpuppt sich als um eine sehr schwierige Frage zu sein. Die Antwort könnte einige sehr tiefen und grundlegende Konsequenzen haben. Die besten Erklärungen erweisen so weit sich schon ziemlich exotisch, einschließlich der Erweiterungen des Raum-Zeit-Symmetrien oder sogar eine zusätzliche Dimension des Raumes werden.

Drittens, der LHC könnte uns etwas Licht in dunkle Materie helfen. Es gibt einen Grund zu glauben, dass eine Verbindung zwischen der Energie-Skala des Large Hadron Collider und der Masse der dunklen Materie besteht. Gerade jetzt, dass Experiment soll einige sehr interessante Energie-Regime zu studieren. Es könnte tatsächlich einige sehr interessante Modelle ausschließen. Es gibt wirklich einige sehr interessanten Fragen der LHC hilfst uns Adresse.

LiveScience: LHC kam im Jahr 2008 online. Ist es verwunderlich, dass es noch neue Physik entdeckt noch nicht?

Randall: Es ist absolut nicht verwunderlich. Es ist nicht seine volle Energie läuft noch, und es läuft nicht auf ihre volle Intensität. Es ist nicht, aber an dem Punkt, wo wir unbedingt erwarten, etwas zu entdecken.

Die Ausnahme ist das Higgs-Boson, das hat zu tun mit Teilchen ihre Masse zu erwerben. Wir erwarten, dass das Higgs-Boson leicht genug ist, um innerhalb des nächsten Jahres zugänglich sein. Die am ehesten Masse dieses Teilchens ist so, dass es auf Art und Weise zerfallen würde, die wir noch nicht gesehen haben. In diesem kommenden Jahr sollte jedoch genügend Kollisionen, Beweise zu finden.

Auf der anderen Seite, wenn du mich gefragt hatte, erwarten wir die Hinweise auf andere Theorien sehen wie diejenigen, die erklären, warum die Massen so leicht, in diesem besonderen Lauf sind, hätte ich Nein gesagt. Diese Partikel und Phänomene im Zusammenhang mit ihnen dürften nur bei höherer Energie entstehen.

LiveScience: Neben dem LHC, was sind einige der spannendsten Experimente in Physik jetzt getan?

Randall: Dunkle Materie Experimente sind jetzt sehr interessant und es gibt eine Reihe von ihnen. Das XENON-Experiment wird einige sehr interessante Ergebnisse in diesem Jahr sehen.

Eine andere Sache, die wirklich interessant ist der Planck-Satellit, der Strahlung übrig vom Urknall zurück in die Geschichte, zurück zu der Zeit als geladene Teilchen in neutrale Atome kombiniert zu erforschen. So lernen wir einige sehr genaue Informationen über die frühe Geschichte des Universums.

LiveScience: Unser aktuelle Bild des Universums wie abgeschlossen ist? Sind allgemeine Relativitätstheorie und die Quantenmechanik eine wahre Modell was vor sich geht?

Randall: Die Theorien haben wir nun, diejenigen, die Sie gerade erwähnt, sie arbeiten. Sie sind auf jeden Fall erfolgreich Theorien. Es können jedoch viele tiefe zugrunde liegende Struktur.

Quantenmechanik und Relativitätstheorie entdeckt wurden, bedeutet das, dass Newtons Gesetze falsch waren? Nein. Es bedeutet nur, dass sie nicht das ultimative zugrunde liegende Theorie. Kann man Regime, kann man sehr hohe Geschwindigkeiten oder Sie können auf die Größe eines Atoms gehen und sehen, dass Sie nicht wirklich in diesen Maßstäben die Newtonschen Gesetze anwenden können. In diesen Maßstäben sind die Newtonschen Gesetze nicht richtig. Aber schaut man auf einen Ball durch die Luft zu werfen, die Newtonschen Gesetze sind perfekt in Ordnung.

Also ja, glaube ich, es könnte gut sein ultimative zugrunde liegenden Theorien. Wir denken immer wir haben die endgültige Antwort auf einer bestimmten Ebene, aber wir sind nie Recht. Also wahrscheinlich gibt es tiefere zugrunde liegenden Theorien, aber das wird nicht notwendigerweise bedeutet, dass die Dinge, die, denen wir jetzt arbeiten, falsch sind.

LiveScience: Wenn Sie während jeder wissenschaftlichen Ära geboren worden zu sein könnte, würdest welches du?

Randall: Wahrscheinlich heute als eine Frau, ist es wahrscheinlich einfacher, ein Teil der Science Community nun als sein in einer früheren Epoche seit.

LiveScience: In Bezug auf Ihre eigene Forschung, was arbeiten Sie an diesen Tagen?

Randall: Es gibt ein paar verschiedene Richtungen. Man muss sich mit dunkler Materie, die Materie im ganzen Universum zu tun, die mit Licht interagieren nicht. Für mich ist die faszinierendste Frage nach dunkler Materie, warum die Energie in dunkler Materie etwa sechs Mal die Energie in gewöhnliche Materie ist. Im Prinzip könnte es ganz anders gewesen sein. Wenn es nicht die gleiche Weise, die gewöhnlicher Materie ist interagiert, könnte es hundert oder eine Billion Mal die enthaltene Energie haben. So die Tatsache, dass die Energien in dunklen und gewöhnliche Materie so nah beieinander wirklich zeigen scheint, dass es etwas tief und grundlegende los, und das ist etwas möchte ich wirklich kennen.

Die andere Richtung arbeite ich an hat mit der untersuchten am Large Hadron Collider Physik zu tun. Wir haben diese allgemeine Idee, der Large Hadron Collider an die richtige Energie, nach neuen physikalischen Phänomenen zu suchen ist. Aber es ist auch wahr, dass Massen schwerer und für seine Energien nicht zugänglich sein können. Eine der Herausforderungen ist es, leichte und schwere Angelegenheit unterzubringen, dass beide wesentlich für ein erfolgreiches Modell scheinen. Zusammen mit Mitarbeitern untersuche ich ein sehr interessante Kandidaten-Modell, das aktuelle Versuchsergebnisse sehr natürlich unterbringt.

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