¿'The Big Bang Theory' acertó la ciencia? Una lección de supersimetría y clase económica

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Dicen que la vida imita al arte, pero la flecha va en ambos sentidos. Mucho más a menudo, el arte imita la vida. Eso es lo que sucedió en un episodio reciente del exitoso programa de televisión "The Big Bang Theory". En el episodio - "La polarización de confirmación" - Sheldon y Amy reciben un correo electrónico de Fermilab. Dos científicos habían confirmado la teoría de Amy y Sheldon llamada Super Asimetría. Los investigadores estaban estudiando una partícula subatómica llamada kaons y la medición y la predicción (cómo debería comportarse en teoría) no estaban de acuerdo. Llamaron a su medición un fracaso hasta que se dieron cuenta de que el artículo de Amy y Sheldon, publicado solo unos meses antes, explicaba la discrepancia. Los dos investigadores fueron trasladados (en economía más ... más sobre eso más adelante) a Caltech para conocer a Amy y Sheldon.

Los científicos de Fermilab están buscando un Premio Nobel y, debido a que no más de tres personas pueden recibir el premio, están tratando de sacar a Amy de la escena. Le dicen a Sheldon que si puede lograr que el Presidente de Caltech los nomine a los tres para el Nobel, combinados con la nominación del jefe de Fermilab, tendrían un fuerte argumento para recibir el honor. Sheldon decide que si Amy no está incluida en la nominación, que él tampoco quiere participar y se lo dice al Presidente, quien explica cómo esto resultará en una pelea con Fermilab; agrega que los respalda. El episodio termina con la situación sin resolver.

Así que este episodio me llamó la atención porque ... bueno ... Fermilab. Fermilab es un lugar real. Conduzco hasta allí todas las mañanas en Batavia, Illinois. Y es un lugar fantástico para trabajar si estás fascinado por el mundo subatómico, que soy yo, y eso significa que puedo conducir al trabajo todos los días con una sonrisa. Pero pensé que la gente podría estar interesada en aprender sobre lo que era verdad y lo que no estaba en este episodio.

Permítanme comenzar diciendo que me gusta mucho "The Big Bang Theory". Y los escritores intentan no alejarse demasiado de la ciencia real en sus episodios. De hecho, David Saltzberg de UCLA es un colaborador de investigación mío y consultor científico para el programa. Se asegura de que los escritores no incluyan ningún tema científico que sea demasiado extravagante y de mala reputación.

Algunas personas se quejan de cómo el programa representa a los científicos de una manera caricaturesca, y hay verdad en las críticas. Sheldon está muy por encima y la mayoría de los científicos realmente no actúan así. (Aunque, a decir verdad, conozco a una sola persona que me recuerda a Sheldon. Me niego a identificarlo porque todos los que lo conocieron están de acuerdo conmigo). Leonard es mucho más fiel a la vida, aunque incluso su El personaje es un poco más socialmente despistado que la realidad. Los científicos son en su mayoría personas bastante normales, con vidas normales. Simplemente son inteligentes y están muy concentrados en su trabajo. (O, supongo, podría ser más parecido a Leonard de lo que me gustaría admitir. Me niego a preguntarle a nadie porque no quiero saber la respuesta).

Entonces, ¿cuánto suena cierto el episodio? Para empezar, no existe una teoría real llamada Super Asimetría. Sin embargo, existe una teoría llamada supersimetría, que es una extensión muy popular del modelo estándar de física de partículas, nuestra mejor teoría actual de la materia subatómica. Si bien no ha habido una confirmación experimental de la supersimetría, que propone que cada partícula identificada en el modelo estándar tenga un socio supersimétrico, se considera que existen más de 10,000 artículos científicos sobre el tema. Entonces, a excepción de la licencia poética sobre el cambio de nombre, les daremos esa.

¿Qué tal el experimento? ¿Podrían dos tipos en un laboratorio como Fermilab confirmar una teoría como Super Asimetría usando kaons? Bueno, ciertamente es posible que las mediciones directas de kaons puedan estar en desacuerdo con las predicciones y que se necesite una nueva teoría para explicar esa discrepancia. Entonces, les daremos esa. Pero los grupos experimentales modernos tienen mucho más de dos personas en ellos. Mi propio grupo de investigación (que está probando diligentemente la idea de la supersimetría del mundo real) involucra a unos 3,000 científicos de todo el mundo. Este grupo experimental, llamado Colaboración Compact Muon, o CMS, utiliza datos recopilados en el laboratorio del CERN en Europa. El CERN es el laboratorio hermano de Fermilab, y alberga el Gran Colisionador de Hadrones, que acelera los haces de protones hasta cerca de la velocidad de la luz, colisionándolos dentro de un aparato científico de 5 pisos de altura, llamado detector CMS.

La colaboración de CMS está compuesta por científicos de unos 200 institutos de investigación. El grupo Fermilab CMS está formado por unos 100 científicos e incluso más ingenieros, técnicos y profesionales de la informática. Si CMS descubriera la supersimetría, el crédito no iría a solo dos investigadores de Fermilab.

¿Y qué hay del premio Nobel?

Es cierto que recibir el Premio Nobel es el objetivo secreto de cualquier físico. Pero había mucho mal con la descripción en el episodio de televisión. Por ejemplo, el artículo de Amy y Sheldon había salido solo unos meses antes y solo había una medición que confirmaba el hallazgo. Eso no se parece en nada a cómo sucedería realmente. Para empezar, hay cientos de artículos escritos que predicen nuevos fenómenos físicos. Se necesita bastante tiempo para comparar la predicción con los datos; y toma aún más tiempo descartar todas las otras predicciones. Además, si la súper asimetría fuera real, haría predicciones que tendrían que confirmarse con otras mediciones. Todo ese trabajo llevaría mucho tiempo. Pero analicemos esto al "tiempo de televisión", como en los programas de televisión CSI cuando se realiza una prueba de ADN en 10 minutos. Entonces, les daré generosamente este.

Una gran parte de la trama se centra en quién obtendría el Premio Nobel, si fuera otorgado. Y esta es una bolsa mixta. Es cierto que el Nobel puede llegar a más de tres personas. Pero el proceso de nominación es diferente. Los miembros de la Academia de Ciencias de Suecia pueden nominar, al igual que los premios Nobel anteriores y algunos profesores distinguidos a los que se les pide recomendaciones. Entonces, es posible que el director de Fermilab esté en esa lista. No sé si lo es, pero ciertamente tiene la talla internacional para ser invitado. Sin embargo, es poco probable que el presidente de Caltech esté en la lista. A eso lo llamaremos una división.

Cuando Sheldon declinó ser nominado sin Amy, hay un precedente histórico. Para el Premio Nobel de Física en 1903, Marie y Pierre Curie habían realizado un extenso trabajo en el recién descubierto campo de la radiactividad. Dada la época y el estatus de las mujeres en ese momento, la nominación inicial fue solo para Pierre, a pesar de que Marie era la líder intelectual de la pareja. Pierre escribió el comité y declinó ser nominado sin que Marie fuera co-nominada. Él prevaleció y los dos compartieron el Premio Nobel con Henri Becquerel, otra leyenda de los primeros estudios de radiación. Entonces ese aspecto del episodio sonó muy cierto.

El episodio tuvo una mezcla de ficción, verdad y casi verdad, pero me hizo preguntarme qué tipo de investigación en Fermilab podría realmente obtener el Premio Nobel. Mirando en el pasado, está el descubrimiento en 1995 del quark top, aunque creo que es poco probable. Pero, mirando hacia adelante, hay varios experimentos que podrían calificar algún día. Actualmente en Fermilab, un experimento llamado g-2 (G menos 2) está estudiando cómo las partículas subatómicas llamadas muones se tambalean cuando se colocan en un campo magnético. Los muones son como electrones regordetes e inestables, y el comportamiento medido y predicho anteriormente no está de acuerdo de una manera tentadora. El experimento g-2 establecerá si la discrepancia significa un descubrimiento. Si es un descubrimiento, bien podría conducir a un premio Nobel. Volviendo a la historia al episodio de "The Big Bang Theory", una explicación propuesta de la discrepancia observada actualmente es la supersimetría.

Luego hay algunos experimentos futuros. DUNE estudiará el comportamiento de los neutrinos y los neutrinos antimateria para buscar diferencias. Si se comportan de manera diferente, podría ser la explicación de por qué el universo está hecho de materia y no partes iguales de materia y antimateria. Eso sería un Nobel. Y luego está el experimento mu2e (desintegración de muones a electrones), que busca un tipo específico de desintegración de muones. Si se observa, ese es otro Nobel.

Y, por supuesto, los científicos de Fermilab están buscando materia oscura y energía oscura, sustancias misteriosas que superen a la materia ordinaria en una proporción de 20 a uno y determinarán la evolución y el futuro del universo. Esos son terrenos fértiles para los premios Nobel también. Bien podría ser que la predicción del episodio de un premio Nobel para Fermilab se haga realidad, si no en la vida real. Si está interesado en aprender más sobre el futuro programa de investigación de Fermilab y estos posibles futuros premios Nobel, incluso hice un video al respecto.

Supongo que debería contarte algo sobre "La polarización de confirmación" que sonó totalmente falso. Los científicos de Fermilab volaron economía plus. Pfffftttt ... sin sentido total. Para nosotros, es entrenador todo el camino. Si un científico viajero quiere unos centímetros preciosos de espacio para las piernas, tiene que aumentar la diferencia. Ni siquiera deberían molestar así. Eso fue solo malo.

La ciencia en la televisión rara vez es correcta y eso está bien. Se supone que la mayoría de la televisión es entretenida. Pero es bueno cuando pueden incorporar algo de ciencia real. Puede hacer que los niños se interesen en la ciencia. Se supone que esta es la última temporada de "The Big Bang Theory", y me entristecerá que se vaya.

Don Lincoln es investigador de física en Fermilab. Es el autor de "El gran colisionador de hadrones: la historia extraordinaria del bosón de Higgs y otras cosas que te dejarán boquiabierto"(Johns Hopkins University Press, 2014), y produce una serie de educación científica videos. SIGUELO en Facebook. Las opiniones expresadas en este comentario son suyas.

Don Lincoln contribuyó este artículo a Live Science's Voces Expertas: Op-Ed & Insights. Publicado originalmente en Ciencia viva.

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