Ze zeggen dat het leven kunst imiteert, maar de pijl gaat beide kanten op. Veel vaker imiteert kunst het leven. Dat is wat er gebeurde in een recente aflevering van de populaire televisieshow "The Big Bang Theory". In de aflevering - "The Confirmation Polarization" - ontvangen Sheldon en Amy een e-mail van Fermilab. Twee wetenschappers hadden de theorie van Amy en Sheldon, Super Asymmetry genaamd, bevestigd. De onderzoekers bestudeerden een subatomair deeltje genaamd kaons en de meting en voorspelling (hoe het zich in theorie zou moeten gedragen) waren het daar niet mee eens. Ze noemden hun meting een mislukking totdat ze zich realiseerden dat het artikel van Amy en Sheldon, dat slechts een paar maanden eerder was gepubliceerd, de discrepantie verklaarde. De twee onderzoekers werden (in economie plus ... daarover later meer) overgevlogen naar Caltech om Amy en Sheldon te ontmoeten.
De Fermilab-wetenschappers zijn op zoek naar een Nobelprijs en omdat niet meer dan drie mensen de prijs kunnen ontvangen, proberen ze Amy uit het beeld te verwijderen. Ze vertellen Sheldon of hij de president van Caltech zover kan krijgen om ze alle drie voor de Nobel te nomineren, in combinatie met de benoeming van het hoofd van Fermilab, ze zouden een sterke reden hebben om de eer te ontvangen. Sheldon besluit dat als Amy niet is opgenomen in de nominatie, hij er ook niet bij wil zijn en hij vertelt dat aan de president, die uitlegt hoe dit zal resulteren in een gevecht met Fermilab; hij voegt eraan toe dat hij hun rug heeft. De aflevering eindigt met de onopgeloste situatie.
Dus deze aflevering werd onder mijn aandacht gebracht omdat ... nou ... Fermilab. Fermilab is een echte plaats. Ik rijd er elke ochtend naartoe in Batavia, Illinois. En het is een fantastische plek om te werken als je gefascineerd bent door de subatomaire wereld, die ik ben, en dat betekent dat ik elke dag met een glimlach naar mijn werk mag rijden. Maar ik dacht dat mensen misschien geïnteresseerd zouden zijn om te leren wat waar was en wat niet in deze aflevering.
Laat ik beginnen met te zeggen dat ik "The Big Bang Theory" erg leuk vind. En de schrijvers proberen in hun afleveringen niet te ver van de echte wetenschap af te wijken. In feite is David Saltzberg van UCLA zowel een onderzoeksmedewerker van mij als een wetenschappelijk adviseur voor de show. Hij zorgt ervoor dat de schrijvers geen enkel wetenschappelijk onderwerp bevatten dat te bizar en berucht is.
Sommige mensen mopperen over hoe de show de wetenschappers op cartoonachtige wijze weergeeft, en er zit waarheid in de kritiek. Sheldon is gewoon overdreven en de meeste wetenschappers doen niet echt zo. (Hoewel, eerlijk gezegd, ik ken een enkele persoon die me aan Sheldon doet denken. Ik weiger hem te identificeren omdat iedereen die hem heeft ontmoet het met me eens is.) Leonard is veel meer trouw aan het leven, hoewel zelfs zijn karakter is iets meer sociaal geen idee dan de realiteit. Wetenschappers zijn meestal vrij normale mensen met een normaal leven. Ze zijn gewoon slim en erg gefocust op hun werk. (Of, ik veronderstel, ik zou meer op Leonard kunnen lijken dan ik zou willen toegeven. Ik weiger iemand te vragen omdat ik het antwoord niet wil weten.)
Dus hoeveel klinkt de aflevering waar? Om te beginnen is er geen echte theorie genaamd Super Asymmetry. Er is echter een theorie genaamd supersymmetrie, die een zeer populaire uitbreiding is van het standaardmodel van deeltjesfysica - onze beste huidige theorie van subatomaire materie. Hoewel er geen experimentele bevestiging is van supersymmetrie - wat suggereert dat elk deeltje dat in het standaardmodel is geïdentificeerd een supersymmetrische partner heeft - wordt er ruimschoots van uitgegaan dat er meer dan 10.000 wetenschappelijke artikelen over dit onderwerp bestaan. Dus behalve de poëtische licentie voor de naamswijziging, geven we ze die.
Hoe zit het met het experiment? Kunnen twee jongens in een laboratorium als Fermilab een theorie als Super Asymmetry bevestigen met kaons? Welnu, het is zeker mogelijk dat directe metingen van kaons het niet eens kunnen zijn met voorspellingen en dat er een nieuwe theorie nodig is om die discrepantie te verklaren. Dus we zullen ze die geven. Maar moderne experimentele groepen hebben veel meer dan twee mensen. Mijn eigen onderzoeksgroep (die ijverig het idee van de echte supersymmetrie test) omvat ongeveer 3.000 wetenschappers van over de hele wereld. Deze experimentele groep, genaamd Compact Muon Collaboration, of CMS, gebruikt gegevens die zijn verzameld in het CERN-laboratorium in Europa. CERN is het zusterlaboratorium van Fermilab en het herbergt de Large Hadron Collider, die protonenbundels versnelt tot bijna de lichtsnelheid, en ze botst in een 5 verdiepingen hoog wetenschappelijk apparaat, de CMS-detector genoemd.
De CMS-samenwerking bestaat uit wetenschappers van ongeveer 200 onderzoeksinstituten. De Fermilab CMS-groep bestaat uit ongeveer 100 wetenschappers en nog meer ingenieurs, technici en computerprofessionals. Als CMS supersymmetrie zou ontdekken, zou het krediet niet naar slechts twee onderzoekers van Fermilab gaan.
En hoe zit het met het Nobelprijs-ding?
Het is zeker waar dat het ontvangen van de Nobelprijs het geheime doel is van elke natuurkundige. Maar er was veel mis met de beschrijving in de tv-aflevering. Het papier van Amy en Sheldon was bijvoorbeeld slechts een paar maanden eerder uitgekomen en er was maar één meting die de bevinding bevestigde. Dat is absoluut niet hoe het echt zou gebeuren. Om te beginnen zijn er honderden artikelen geschreven die nieuwe fysische verschijnselen voorspellen. Het kost veel tijd om de voorspelling met gegevens te vergelijken; en het kost nog meer tijd om alle andere voorspellingen uit te sluiten. Als Super Asymmetry echt zou zijn, zou het bovendien voorspellingen doen die met andere metingen moeten worden bevestigd. Al dat werk zou veel tijd kosten. Maar laten we dit opschrijven tot 'televisietijd', zoals in de CSI-televisieshows wanneer een DNA-test binnen 10 minuten wordt gedaan. Dus ik zal ze deze royaal geven.
Een groot deel van de plot is gericht op wie de Nobelprijs zou krijgen als deze zou worden toegekend. En dit is een allegaartje. Het klopt dat de Nobel tot maximaal drie personen kan gaan. Maar het benoemingsproces is anders. Leden van de Zweedse Academie van Wetenschappen kunnen nomineren, evenals eerdere Nobelprijswinnaars en enkele vooraanstaande professoren die om aanbevelingen worden gevraagd. Het is dus mogelijk dat de Fermilab-directeur op die lijst staat. Ik weet niet of hij dat is, maar hij heeft zeker de internationale status om te worden uitgenodigd. Het is echter onwaarschijnlijk dat de president van Caltech op de lijst staat. We noemen dat een splitsing.
Toen Sheldon weigerde te worden genomineerd zonder Amy, is er een historisch precedent. Voor de Nobelprijs voor de natuurkunde in 1903 hadden Marie en Pierre Curie uitgebreid werk verricht op het pas ontdekte gebied van radioactiviteit. Gezien het tijdperk en de status van vrouwen in die tijd, was de eerste nominatie alleen voor Pierre, ondanks dat Marie de intellectuele leider van het paar was. Pierre schreef de commissie en weigerde voorgedragen te worden zonder dat Marie mede-voorgedragen werd. Hij had de overhand en de twee deelden de Nobelprijs met Henri Becquerel, een andere legende over vroege stralingsstudies. Dus dat aspect van de aflevering klonk heel waar.
De aflevering had een mix van fictie, waarheid en bijna waarheid, maar ik vroeg me af wat voor soort onderzoek bij Fermilab de Nobelprijs zou kunnen krijgen. In het verleden kijkend, is er de ontdekking in 1995 van de top-quark, hoewel ik denk dat dit onwaarschijnlijk is. Maar vooruitkijkend zijn er verschillende experimenten die op een dag in aanmerking kunnen komen. Momenteel bij Fermilab onderzoekt een experiment genaamd g-2 (G minus 2) hoe subatomaire deeltjes, muonen genaamd, wiebelen wanneer ze in een magnetisch veld worden geplaatst. Muons zijn als mollige, onstabiele elektronen en eerder gemeten en voorspeld gedrag zijn het op een verleidelijke manier niet eens. Het g-2-experiment zal vaststellen of de discrepantie een ontdekking betekent. Als het een ontdekking is, kan het wel eens leiden tot een Nobelprijs. Als we het verhaal terugbrengen naar de aflevering "The Big Bang Theory", is een voorgestelde verklaring van de momenteel waargenomen discrepantie supersymmetrie.
Dan zijn er enkele toekomstige experimenten. DUNE zal het gedrag van neutrino's en antimaterie-neutrino's bestuderen om verschillen te zoeken. Als ze zich anders gedragen, zou dit de verklaring kunnen zijn waarom het universum uit materie bestaat en niet uit gelijke delen van materie en antimaterie. Dat zou een Nobel zijn. En dan is er het mu2e-experiment (muon naar elektronverval), dat op zoek is naar een specifiek type muonverval. Als het wordt waargenomen, is dat een andere Nobel.
En natuurlijk zoeken Fermilab-wetenschappers naar donkere materie en donkere energie, mysterieuze substanties die de gewone materie met een verhouding van 20 op één overtreffen en de evolutie en toekomst van het universum zullen bepalen. Dat zijn ook vruchtbare gronden voor Nobelprijzen. Het zou heel goed kunnen dat de voorspelling van de aflevering van een Nobelprijs voor Fermilab in de geest zal gebeuren, zo niet in het echte leven. Als je meer wilt weten over het toekomstige onderzoeksprogramma van Fermilab en deze mogelijke toekomstige Nobelprijzen, heb ik er zelfs een video over gemaakt.
Ik veronderstel dat ik je zou moeten vertellen over het enige in de "Bevestigingspolarisatie" dat totaal vals klonk. De Fermilab-wetenschappers vlogen economy plus. Pfffftttt… totale onzin. Voor ons is het de coach helemaal. Als een reizende wetenschapper een paar centimeters beenruimte wil, moeten ze het verschil opwaarderen. Ze zouden zo niet eens moeten plagen. Dat was gewoon gemeen.
Wetenschap op televisie heeft zelden precies gelijk en dat is prima. De meeste televisie zou vermakelijk moeten zijn. Maar het is leuk als ze er wat echte wetenschap in kunnen verwerken. Het kan kinderen interesseren voor wetenschap. Dit zou het laatste seizoen van "The Big Bang Theory" zijn, en ik zal verdrietig zijn om het te zien verdwijnen.
Don Lincoln is natuurkundig onderzoeker bij Fermilab. Hij is de auteur van "The Large Hadron Collider: The Extraordinary Story of the Higgs Boson and Other Stuff That Will Blow Blow Mind"(Johns Hopkins University Press, 2014), en hij produceert een reeks wetenschappelijk onderwijs videos. Volg hem op Facebook. De meningen in dit commentaar zijn van hem.
Don Lincoln heeft dit artikel bijgedragen aan WordsSideKick.com Expert Voices: Op-Ed & Insights. Oorspronkelijk gepubliceerd op WordsSideKick.com.
