Dicono che la vita imita l'arte, ma la freccia va in entrambe le direzioni. Molto più spesso, l'arte imita la vita. Questo è quello che è successo in un recente episodio della serie televisiva di successo "The Big Bang Theory". Nell'episodio "La conferma della polarizzazione" - Sheldon e Amy ricevono un'email da Fermilab. Due scienziati avevano confermato la teoria di Amy e Sheldon chiamata Super Asimmetria. I ricercatori stavano studiando una particella subatomica chiamata kaon e la misurazione e la previsione (come dovrebbe comportarsi in teoria) non erano d'accordo. Chiamarono la loro misurazione un fallimento fino a quando non si resero conto che il documento di Amy e Sheldon, pubblicato solo pochi mesi prima, spiegava la discrepanza. I due ricercatori sono stati portati in aereo (in economia più ... più avanti) in seguito a Caltech per incontrare Amy e Sheldon.
Gli scienziati di Fermilab stanno cercando un premio Nobel e, poiché non più di tre persone possono ricevere il premio, stanno cercando di escludere Amy. Dicono a Sheldon se riuscirà a convincere il Presidente di Caltech a nominare loro tre per il Nobel, combinato con la nomina del capo del Fermilab, avrebbero un valido motivo per ricevere l'onore. Sheldon decide che se Amy non è inclusa nella nomination, che non vuole nemmeno farne parte e lo dice al Presidente, che spiega come ciò si tradurrà in uno scontro con Fermilab; aggiunge che ha le spalle. L'episodio termina con la situazione lasciata irrisolta.
Quindi questo episodio è stato portato alla mia attenzione perché ... beh ... Fermilab. Fermilab è un posto reale. Ci guido ogni mattina a Batavia, Illinois. Ed è un posto fantastico dove lavorare se sei affascinato dal mondo subatomico, che sono io, e questo significa che posso guidare al lavoro ogni giorno con un sorriso. Ma ho pensato che le persone potrebbero essere interessate a sapere cosa era vero e cosa non era in questo episodio.
Vorrei iniziare dicendo che mi piace molto "The Big Bang Theory". E gli scrittori cercano di non allontanarsi troppo dalla vera scienza nei loro episodi. Infatti, David Saltzberg dell'UCLA è sia un mio collaboratore di ricerca sia un consulente scientifico per lo spettacolo. Si assicura che gli scrittori non includano alcun argomento scientifico che sia troppo stravagante e poco rispettabile.
Alcune persone si lamentano di come lo spettacolo rappresenti gli scienziati in un modo da cartone animato, e c'è verità nelle critiche. Sheldon è semplicemente esagerato e la maggior parte degli scienziati non si comporta proprio così. (Anche se, a dire la verità, conosco una sola persona che mi ricorda Sheldon. Mi rifiuto di identificarlo sulla base del fatto che tutti coloro che lo hanno incontrato sono d'accordo con me.) Leonard è molto più fedele alla vita, anche se anche il suo il personaggio è un po 'più socialmente indifferente della realtà. Gli scienziati sono per lo più persone abbastanza normali, con vite normali. Sono solo intelligenti e molto concentrati sul loro lavoro. (O, suppongo, potrei essere più simile a Leonard di quanto vorrei ammettere. Rifiuto di chiedere a qualcuno per motivi di non voler conoscere la risposta.)
Quindi, quanto suona vero l'episodio? Per cominciare, non esiste una vera teoria chiamata Super Asimmetria. Tuttavia, esiste una teoria chiamata supersimmetria, che è un'estensione molto popolare del modello standard della fisica delle particelle - la nostra migliore teoria attuale della materia subatomica. Sebbene non vi sia stata alcuna conferma sperimentale della supersimmetria - che suggerisce che ogni particella identificata nel modello standard abbia un partner supersimmetrico - è abbastanza considerato che esistano oltre 10.000 articoli scientifici sull'argomento. Quindi, fatta eccezione per la licenza poetica sul cambio di nome, daremo loro quella.
Che ne dici dell'esperimento? Due ragazzi in un laboratorio come Fermilab potrebbero confermare una teoria come la Super Asimmetria usando i kaon? Bene, è certamente possibile che le misurazioni dirette dei kaon possano essere in disaccordo con le previsioni e che sia necessaria una nuova teoria per spiegare tale discrepanza. Quindi, daremo loro quello. Ma i moderni gruppi sperimentali hanno molto più di due persone. Il mio gruppo di ricerca (che sta testando diligentemente l'idea della supersimmetria del mondo reale) coinvolge circa 3.000 scienziati provenienti da tutto il mondo. Questo gruppo sperimentale, chiamato Compact Muon Collaboration, o CMS, utilizza i dati raccolti presso il laboratorio del CERN in Europa. Il CERN è il laboratorio gemello di Fermilab e ospita il Large Hadron Collider, che accelera i fasci di protoni fino alla velocità della luce, facendoli scontrare all'interno di un apparato scientifico alto 5 piani, chiamato rivelatore CMS.
La collaborazione CMS comprende scienziati di circa 200 istituti di ricerca. Il gruppo CMS Fermilab è composto da circa 100 scienziati e ancora più ingegneri, tecnici e professionisti del computer. Se CMS avesse scoperto la supersimmetria, il merito non sarebbe andato solo a due ricercatori di Fermilab.
E la cosa del premio Nobel?
È certamente vero ricevere il premio Nobel è l'obiettivo segreto di qualsiasi fisico. Ma c'era molto di sbagliato nella descrizione dell'episodio TV. Ad esempio, il documento di Amy e Sheldon era uscito solo pochi mesi prima e c'era solo una misurazione che confermava la scoperta. Non è assolutamente come quello che sarebbe successo. Per cominciare, ci sono centinaia di articoli scritti che prevedono nuovi fenomeni fisici. Ci vuole un bel po 'di tempo per confrontare la previsione con i dati; e ci vuole ancora più tempo per escludere tutte le altre previsioni. Inoltre, se la Super Asimmetria fosse reale, farebbe previsioni che dovrebbero essere confermate con altre misurazioni. Tutto quel lavoro richiederebbe molto tempo. Ma mettiamo questo "tempo di televisione", come nei programmi televisivi CSI, quando un test del DNA viene eseguito in 10 minuti. Quindi, darò loro generosamente questo.
Un grosso pezzo della trama si concentra su chi otterrebbe il Premio Nobel, se fosse assegnato. E questo è un miscuglio. È vero che il Nobel può andare al massimo a tre persone. Ma il processo di nomina è diverso. I membri dell'Accademia svedese delle scienze possono nominare, così come i precedenti premi Nobel e alcuni illustri professori a cui sono richiesti consigli. Quindi, è possibile che il direttore Fermilab sia in quella lista. Non so che lo sia, ma ha sicuramente la statura internazionale da invitare. Tuttavia, è improbabile che il presidente di Caltech sia nell'elenco. Lo chiameremo una divisione.
Quando Sheldon ha rifiutato di essere nominato senza Amy, c'è un precedente storico. Per il Premio Nobel per la fisica nel 1903, Marie e Pierre Curie avevano svolto un ampio lavoro nel campo della radioattività recentemente scoperto. Data l'epoca e lo status delle donne a quel tempo, la nomina iniziale era solo per Pierre, nonostante Marie fosse il capo intellettuale della coppia. Pierre ha scritto il comitato e ha rifiutato di essere nominato senza che Marie fosse nominata. Ha prevalso e i due hanno condiviso il premio Nobel con Henri Becquerel, un'altra leggenda dei primi studi sulle radiazioni. Quindi quell'aspetto dell'episodio suonò molto vero.
L'episodio ha avuto un mix di finzione, verità e quasi verità, ma mi ha fatto pensare a quale tipo di ricerca al Fermilab potesse effettivamente ottenere il premio Nobel. Guardando al passato, c'è la scoperta del 1995 del top quark, anche se penso che sia improbabile. Ma, guardando al futuro, ci sono diversi esperimenti che potrebbero qualificarsi un giorno. Attualmente presso Fermilab, un esperimento chiamato g-2 (G meno 2) sta studiando come le particelle subatomiche chiamate muoni oscillano quando vengono messe in un campo magnetico. I muoni sono come elettroni paffuti e instabili, e il comportamento misurato e previsto in precedenza non è d'accordo in modo allettante. L'esperimento g-2 stabilirà se la discrepanza significa una scoperta. Se è una scoperta, potrebbe anche portare a un premio Nobel. Riportando la storia all'episodio "The Big Bang Theory", una proposta di spiegazione della discrepanza attualmente osservata è la supersimmetria.
Poi ci sono alcuni esperimenti futuri. DUNE studierà il comportamento dei neutrini e dei neutrini antimateria per cercare le differenze. Se si comportano diversamente, potrebbe essere la spiegazione del perché l'universo è fatto di materia e non di parti uguali di materia e antimateria. Sarebbe un Nobel. E poi c'è l'esperimento mu2e (da muone a decadimento dell'elettrone), che cerca un tipo specifico di decadimento del muone. Se osservato, questo è un altro Nobel.
E, naturalmente, gli scienziati di Fermilab sono alla ricerca di materia oscura ed energia oscura, sostanze misteriose che superano la materia ordinaria con un rapporto di 20 a uno e determineranno l'evoluzione e il futuro dell'universo. Questi sono motivi fertili anche per i premi Nobel. Potrebbe essere che la predizione dell'episodio di un premio Nobel per Fermilab avverrà nello spirito, se non nella vita reale. Se sei interessato a saperne di più sul futuro programma di ricerca Fermilab e su questi possibili futuri premi Nobel, ho anche realizzato un video al riguardo.
Suppongo che dovrei parlarti dell'unica cosa nella "Polarizzazione della conferma" che suonava totalmente falsa. Gli scienziati Fermilab hanno volato l'economia plus. Pfffftttt ... totale assurdità. Per noi, è l'allenatore fino in fondo. Se uno scienziato viaggiante vuole qualche centimetro prezioso di spazio per le gambe, deve fare la differenza. Non dovrebbero nemmeno prendere in giro così. Questo era solo cattivo.
La scienza in televisione raramente ha esattamente ragione e va bene. La maggior parte della televisione dovrebbe essere divertente. Ma è bello quando possono incorporare un po 'di vera scienza in esso. Può interessare i bambini alla scienza. Questa dovrebbe essere l'ultima stagione di "The Big Bang Theory", e sarò triste nel vederlo andare.
Don Lincoln è un ricercatore di fisica presso Fermilab. È autore di "The Large Hadron Collider: la straordinaria storia del bosone di Higgs e altre cose che ti lasceranno a bocca aperta"(Johns Hopkins University Press, 2014), e produce una serie di educazione scientifica video. Seguilo su Facebook. Le opinioni espresse in questo commento sono le sue.
Don Lincoln ha contribuito con questo articolo a Live Science Voci di esperti: Op-Ed e approfondimenti. Originariamente pubblicato il Scienza dal vivo.
