Lisa Randall, a Harvard Egyetem elmélete, a Kopogás a mennyország ajtaján című könyvében azt vizsgálja, hogy a fizika hogyan változtathatja meg a világ alapvető természetének megértését. Úgy gondolja, hogy az ismerős valóságunk közelében létezhet egy extra dimenzió, rejtett, kivéve a gravitáció erősségének bizarr kikapcsolását, amint azt látjuk. Gondolkodik a sötét anyag sminkjéről is, olyan láthatatlan részecskékről, amelyek meghatározták az egész kozmosz növekedését. Ezekkel az ötletekkel, amelyek a fantasztikus írók egyedüli tartományának számítanak, valódi próbákkal kell szembenézniük a kísérletek új generációjában. Az érzékeny detektorok most szimatolják a sötét anyagot, miközben a valaha létrehozott legbonyolultabb tudományos gép, a nagy hadron-ütköző (LHC), Svájc és Franciaország határa alatt, szét a szubatómiai részecskéket szétzúzza szinte a fénysebességgel.
Ebből a történetből
[×] BEZÁR
Lisa Randall, a fizikus úgy gondolja, hogy az ismerős valóságunk közelében létezhet egy extra dimenzió, rejtett, kivéve a gravitációs erő bizarr kikapcsolását, amint azt látjuk. (Boston Globe keresztül Getty Images) 
Képgaléria
kapcsolodo tartalom
- Lisa Randall Útmutató a galaxishoz
- Neutrinos-t, a Nature's Ghost részecskéket keres
- Black Hole Rap
Mi volt a fő célja az új könyvnél?
Az egyik cél az volt, hogy leírjam azt a tudományt, amelyben manapság érdekel: az LHC-ben zajló fizika, amely sötét anyagot keres. De tisztázni akartam a tudomány természetét is: mit jelent a helyes és a rossz, mit jelent a mérés, valamint a bizonytalanság, a kockázat és a kreativitás szerepe.
Úgy érzi, hogy a fizikai közösség küszöbén van valami figyelemre méltó felfedezéséhez?
Természetesen remélem. Jó esélyünk van [az LHC-vel], hogy megnézzük a Higgsz-részecskét, amely megmondja nekünk, hogy az elemi részecskék hogyan vesznek fel tömeget. Más mély kérdések közé tartozik a tér-idő szimmetria és az, hogy vannak-e extra dimenziók. Valóban esélyünk van arra, hogy behatoljon ezekre a témákra.
Sok bizarr ötlet található itt, a húr elmélettől a kiegészítő méretek „brane-jéig” közvetlenül a sajátunk mellett. Miért kellene ezeket az ötleteket több mint fantáziadús konstrukciónak tekintenünk?
Minden bizonnyal nem kérem senkit, hogy higgyen el az általam bemutatott ötletek egyikében sem. Ez a könyv lényegének része: a tudomány folytatódik, és új ötletekkel és magyarázatokkal szisztematikusan végül érkezünk, kezdve az emberi léptékről, amelyet már nagyon ismerünk, olyan távoli skálákra, amelyekben nehéz megérinteni őket. A tudomány egy önjavító folyamat is, ami várhatóan megtörténik a közelmúltban bejelentett, a fénysebességnél gyorsabban mozgó neutrinók bejelentésével.
Le tudja írni az ötlete lényegét a kiegészítő dimenziókról?
A világegyetemben több is lehet, mint a három dimenzió, amelyet ismerünk. Bizonyos módon el vannak rejtve tőlünk, talán azért, mert apróak vagy elvesztek. De még ha láthatatlanok is, akkor befolyásolhatják azt, amit valójában megfigyelünk az univerzumban. Sok olyan dolog van, amelyek szabad szemmel nem láthatók, és amelyek a valóságban alapulnak.
Az extra dimenziók relevánsak lehetnek az egyik kérdésben, amelyre megpróbálunk választ adni az LHC-n: hogyan kapják meg a részecskék a tömegüket és miért vannak azok a tömegek, amelyeket megtesznek, sokkal kisebbek, mint a fizikusok elvárnák őket. Tehát ötletünk szerint van egy olyan extra dimenzió, amely annyira eltorzult, hogy a tömegek egy helyen nagyak lennének, a másikban kicsik. Más szavakkal, a gravitáció lehet gyengébb, a másikban erősebb. Ha igen, akkor természetes magyarázat lehet arra, hogy miért a részecsketömeg olyan, amilyenek, és miért a gravitáció ennél sokkal gyengébb, mint a többi megfigyelt elemi erő.
Ezt a kiegészítő méretet egymillió billió billió centiméterrel lehetett elválasztani a miénktől. Ez egy párhuzamos, mégis elérhetetlen univerzum?
Csak a gravitáció révén lép kölcsönhatásba dimenzióinkkal. És a gravitáció rendkívül gyenge. Egy elemi részecske a rendes energiákon elhanyagolható gravitációs erőt gyakorol. De az LHC-n, ha ez az ötlet helytálló, bizonyítékokkal látnánk ezt a kiegészítő dimenziót. A részecskék lendületet adhatnak az extra dimenziónak, és ez valójában megfigyelhető is.
De ez nem valami, amit "párhuzamos univerzumnak" gondolsz?
Technikailag igen, létezhet univerzummal párhuzamosan. De ez nem csak a világegyetem szén-másolata, amelyre sokan gondolkodnak, amikor meghallják ezt a mondatot.
Ha a fizikusok szilárd bizonyítékokat találnának a kiegészítő dimenziókról, hogyan befolyásolná az univerzumról alkotott képünket és helyünket abban?
Lehet, hogy nagyon egzotikus mögöttes jelenségek vannak, de ezek összhangban állnának a szokásos szabályokkal, amelyeket ismerünk. Bizonyos szinten ez nem változtat semmit. Ez azonban azt jelenti, hogy valamilyen mély alapszinten egy sokkal gazdagabb univerzum van odakint. Csodálatos dolog tudni, hogy mi alkotja az univerzumunkat.
A LHC-t "óriási eredménynek" írja le.
Technológiai szempontból ez egy erőszakos erő. Elképesztő az a tény, hogy ez a dolog működik. Nagyon ritka eseményeket keresünk, ezért nagyon pontos, nagyon jól megértett gépen van szüksége, hogy azok és az érzékelők megértsék, amit látnak. Szélsőséges energiamennyiségre van szüksége egy nagyon apró régióban összpontosítva, hogy ezek az ütközések megtörténjenek, lehetővé téve a protonok alkotóelemeinek - kvarkoknak és gluonoknak - az ütközését. És amikor megteszik, akkor a nehezebb anyag új formáit készíthetik.
Sokan attól tartottak, hogy az LHC bolygót emésztõ fekete lyukot hoz létre.
A tudósok ezt nagyon komolyan vették, és nemcsak elméletileg, hanem a kozmikus sugarak ütközéseinek áttekintésével is kizárták ezt a lehetőséget, amely ugyanazt az energiát hozza létre. Olyan világban élünk, ahol sok kockázat áll fenn, és itt az ideje, hogy komolyan vesszük azokat, amelyek miatt aggódnunk kell. A fizikusok kimutatták, hogy ez az egyik nem kockázat.
Nyilvánvaló vitát kínál a vallásról és annak tudományos kompatibilitásáról. Miért döntött úgy, hogy kibővíti ezt a témát?
Majdnem kellett volna egy könyvben, melynek címe: Kopogás a mennyország ajtajára . Valójában zavart van abban, hogy mit jelent a helyes és a rossz, az a különbség, hogy mi a szellemi hit és mi a tudomány. Úgy éreztem, hogy ha el akarom magyarázni a tudományt, akkor fontos megmagyarázni ezeket a megkülönböztetéseket. Komolyan akartam venni az emberek világegyetem különféle nézeteit, de azt kell mondanom, hogy valóban vannak különbségek.
Írta: "Az agy vallásos része nem tud egyidejűleg működni, mint a tudományos. Egyszerűen összeegyeztethetetlenek."
Amikor azt mondom, hogy összeegyeztethetetlenek, valami nagyon konkrétre gondolok: A lelki hit, amely azon alapszik, amely nem a tényleges anyagra vagy okra, vagy okokra vezethető vissza - ahogyan tudományosan megértjük - csak a tudománytól eltér. Ez egy nagyon konkrét állítás.
Ha nyilvános közönséggel beszél, melyik népszerû félreértés a fizikáról a legjobban?
Próbálsz bajba hozni engem! Valószínűleg ez a kvantummechanika túlzott alkalmazása. Az emberek azt gondolják, hogy megmagyarázza azokat a dolgokat, amelyeket nem tud. Nagyon sok rejtély található a kvantummechanikában, ám ezek többnyire ellenőrzött beállításokban végzett nagyon részletes mérések során merülnek fel.
Az LHC óriásdetektorát műalkotásként írja le. A világegyetem természetének tesztelése ugyanolyan esztétikai törekvés, mint tudományos?
A művészet és a tudomány ugyanazon kreatív ösztönökhöz vonzódik. Felértékelünk valamit, ami nagyobb, mint önmagunk, amire gondolom, hogy mind a művészet, mind a tudomány foglalkozik. Van azonban egy gyönyörű ötlet a tudományban, és csak rossz lehet - nem azért, mert matematikailag következetlen, hanem azért, mert a világban nem valósul meg.
Írta a "Hipermuszusi prológ: Projektív opera hét síkban" című opera szövegét, amelynek 2009-ben a Párizsi Pompidou-központban premierje. Hogy történt ez?
A zeneszerző [Hector Parra] írt nekem, hogy megkérdezze, szeretnék-e bekapcsolódni. Érdekes lehetőség volt egy művészet-tudomány kereszteződés újszerű felfedezésére. A művészet gyakran tükrözi a korszak gondolatait. Tehát nagyon tetszett az olyan művészekkel való együttműködés, akik ezt nagyra értékelik, és akik beépítik a tudomány új dologába - de nem csak oly módon, hogy azt lemásolják. Nagyon nagy kreatív kihívások merültek fel, például az, hogy hogyan képviselsz egy magasabb dimenziót a színpadon.
Az opera kétszemélyes szereplője volt, minimalista színpadi mintázat, elvont vetítésekkel és egy partitúrával, amelyet helyben digitálisan megváltoztattak. A közönségben való ülés valószínűleg tapasztalat volt.
Ceruzara, papírra vagy számítógépre dolgozom, tehát valójában látványosság volt az, ha fantasztikus énekeseket énekeltem a szavaimat, zenészek és egy gyönyörű készlet kíséretében. Azok a részek, amelyek oda-vissza mentek az extra-dimenziós világ és a világunk között, igazán nagyszerűek voltak. Hector azt hitte, hogy a [kutatásom] betekintést nyújt belőle a különféle zenék előállításának módjaira, és valóban. Azt hiszem, arra kérték, hogy tegyenek több fizikát, mint amennyire ideális lenne, és végül a zene nagyon absztrakt volt. Nagyon jó zene volt, és voltak olyan pillanatok, amelyek igazán gyönyörűek voltak.
Játékos zenei hivatkozásokat tesz a könyv címében és szövegében, a rendőrségtől és a Suzanne Vega-tól a Beatles -ig és Bob Dylanig. Ön egy nagy népszerű zene rajongó?
Megvan az a furcsa képességem, amikor a szavak becsapódnak a fejembe, így hallom egy dalt, és sokszor automatikusan megtörténik, hogy később használom a dalszövegeket. Lehet, hogy nem a szavak eredeti szándéka, de néha nagyon jól illeszkednek ahhoz, amit megpróbálok mondani.
Mi lesz a következő a tudományban?
Olyan ötleteket vizsgáltam, amelyek a sötét anyagot a közönséges anyaghoz kapcsolják. Ez a csodálatos tény, hogy a sötét anyag által az univerzumban hordozott energia körülbelül hatszorosa a rendes anyag által hordozott energiának. A kérdés az, hogy miért? [Az arány] teljesen eltérő lett volna. Tehát azt vizsgálom, hogy a két anyagfajta összekapcsolódhat-e, ami magyarázza a véletlen egybeesést.
