'The Big Bang Theory' entendeu a ciência certa? Uma lição de supersimetria e classe econômica

  • Peter Tucker
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Dizem que a vida imita a arte, mas a flecha vai para os dois lados. Com muito mais frequência, a arte imita a vida. Foi o que aconteceu em um episódio recente do famoso programa de televisão "The Big Bang Theory". No episódio - "The Confirmation Polarization" - Sheldon e Amy recebem um email do Fermilab. Dois cientistas confirmaram a teoria de Amy e Sheldon chamada Super Assimetria. Os pesquisadores estudavam uma partícula subatômica chamada kaons e a medição e a previsão (como deveria se comportar em teoria) discordavam. Eles consideraram sua medição um fracasso até que perceberam que o artigo de Amy e Sheldon, publicado apenas alguns meses antes, explicava a discrepância. Os dois pesquisadores foram levados (em economia e mais ... mais sobre isso depois) para Caltech para encontrar Amy e Sheldon.

Os cientistas do Fermilab estão em busca do Prêmio Nobel e, como não mais do que três pessoas podem receber o prêmio, estão tentando tirar Amy de cena. Eles dizem a Sheldon que se ele conseguir que o presidente do Caltech indique os três para o Nobel, combinado com a indicação do chefe do Fermilab, eles teriam um forte caso para receber a homenagem. Sheldon decide que se Amy não for incluída na indicação, ele também não quer estar e conta isso para o presidente, que explica como isso vai resultar em uma briga com o Fermilab; ele acrescenta que os protege. O episódio termina com a situação não resolvida.

Portanto, este episódio foi trazido à minha atenção porque ... bem ... Fermilab. O Fermilab é um lugar real. Eu dirijo para lá todas as manhãs em Batavia, Illinois. E é um lugar fantástico para trabalhar se você for fascinado pelo mundo subatômico, o que eu sou, e isso significa que posso dirigir para o trabalho todos os dias com um sorriso. Mas achei que as pessoas poderiam estar interessadas em aprender sobre o que era verdade e o que não era neste episódio. [Imagem: Por dentro dos principais laboratórios de física do mundo]

Deixe-me começar dizendo que gosto muito de "The Big Bang Theory". E os escritores tentam não se afastar muito da ciência real em seus episódios. Na verdade, David Saltzberg, da UCLA, é meu colaborador de pesquisa e consultor científico do programa. Ele garante que os escritores não incluam nenhum tópico científico que seja muito estranho e de má reputação.

Algumas pessoas reclamam sobre como o programa representa os cientistas de uma forma caricatural, e há verdade nas críticas. Sheldon está simplesmente no topo e a maioria dos cientistas realmente não age assim. (Embora, verdade seja dita, eu conheça uma única pessoa que me lembra Sheldon. Recuso-me a identificá-lo, alegando que todos que o conheceram concordam comigo.) Leonard é muito mais fiel à vida, embora até mesmo seu personagem é um pouco mais socialmente sem noção do que a realidade. Os cientistas são, em sua maioria, pessoas bastante normais, com vidas normais. Eles são apenas inteligentes e muito focados em seu trabalho. (Ou, suponho, poderia ser mais parecido com Leonard do que gostaria de admitir. Recuso-me a perguntar a qualquer pessoa, alegando que não quero saber a resposta.)

Então, até que ponto o episódio parece verdadeiro? Para começar, não existe uma teoria real chamada Super Assimetria. No entanto, existe uma teoria chamada supersimetria, que é uma extensão muito popular do modelo padrão da física de partículas - nossa melhor teoria atual da matéria subatômica. Embora não tenha havido confirmação experimental da supersimetria - que propõe que cada partícula identificada no modelo padrão tem um parceiro supersimétrico - é bastante considerado que existem mais de 10.000 artigos científicos sobre o assunto. Então, exceto pela licença poética na mudança de nome, vamos dar-lhes essa. [Teoria do Big Bang: como o universo começou]

Que tal o experimento? Dois caras em um laboratório como o Fermilab poderiam confirmar uma teoria como a Super Assimetria usando kaons? Bem, é certamente possível que medições diretas de kaons possam discordar das previsões e que uma nova teoria seja necessária para explicar essa discrepância. Então, vamos dar-lhes aquele. Mas os grupos experimentais modernos contam com muito mais do que duas pessoas. Meu próprio grupo de pesquisa (que está testando diligentemente a ideia da supersimetria do mundo real) envolve cerca de 3.000 cientistas vindos de todo o mundo. Este grupo experimental, chamado Compact Muon Collaboration, ou CMS, usa dados coletados no laboratório CERN na Europa. O CERN é o laboratório irmão do Fermilab e hospeda o Large Hadron Collider, que acelera feixes de prótons até quase a velocidade da luz, colidindo-os dentro de um aparato científico de 5 andares, chamado detector CMS..

A colaboração do CMS é composta por cientistas de cerca de 200 institutos de pesquisa. O grupo Fermilab CMS é formado por cerca de 100 cientistas e ainda mais engenheiros, técnicos e profissionais de informática. Se o CMS descobrisse a supersimetria, o crédito não iria para apenas dois pesquisadores do Fermilab.

E o que dizer do prêmio Nobel?

Certamente, receber o Prêmio Nobel é o objetivo secreto de qualquer físico. Mas havia muita coisa errada com a descrição do episódio de TV. Por exemplo, o artigo de Amy e Sheldon havia sido publicado apenas alguns meses antes e havia apenas uma medição confirmando a descoberta. Isso não é absolutamente nada parecido com o que realmente aconteceria. Para começar, existem centenas de artigos escritos prevendo novos fenômenos físicos. Leva um bom tempo para comparar a previsão com os dados; e leva ainda mais tempo para descartar todas as outras previsões. Além disso, se a Superassimetria fosse real, faria previsões que teriam de ser confirmadas com outras medições. Todo esse trabalho levaria muito tempo. Mas vamos atribuir isso ao "tempo da televisão", como nos programas de televisão CSI, quando um teste de DNA é feito em 10 minutos. Então, vou generosamente dar a eles este.

Grande parte da trama se concentra em quem receberia o Prêmio Nobel, se fosse concedido. E este é um saco misturado. É verdade que o Nobel pode ir para no máximo três pessoas. Mas o processo de nomeação é diferente. Os membros da Academia Sueca de Ciências podem indicar, assim como os ganhadores do Nobel anteriores e alguns professores ilustres que são solicitados a apresentar recomendações. Então, é possível que o diretor do Fermilab esteja nessa lista. Não sei se é, mas certamente tem estatura internacional para ser convidado. No entanto, é improvável que o presidente da Caltech esteja na lista. Vamos chamar isso de divisão.

Quando Sheldon recusou ser nomeado sem Amy, há um precedente histórico. Para o Prêmio Nobel de Física em 1903, Marie e Pierre Curie haviam feito um extenso trabalho no recém-descoberto campo da radioatividade. Dada a época e o status das mulheres da época, a indicação inicial era apenas para Pierre, apesar de Marie ser a líder intelectual do casal. Pierre escreveu ao comitê e se recusou a ser nomeado sem que Marie fosse co-nomeada. Ele prevaleceu e os dois dividiram o Prêmio Nobel com Henri Becquerel, outra lenda dos primeiros estudos de radiação. Então, esse aspecto do episódio parecia muito verdadeiro.

O episódio tinha uma mistura de ficção, verdade e quase verdade, mas me fez pensar que tipo de pesquisa no Fermilab poderia realmente receber o Prêmio Nobel. Olhando para o passado, existe a descoberta do quark top em 1995, embora eu ache que seja improvável. Mas, olhando para o futuro, existem vários experimentos que podem se qualificar um dia. Atualmente no Fermilab, um experimento chamado g-2 (G menos 2) está estudando como as partículas subatômicas chamadas múons oscilam quando colocadas em um campo magnético. Os múons são como elétrons gordinhos e instáveis, e o comportamento medido e previsto anteriormente discorda de uma forma tentadora. O experimento g-2 estabelecerá se a discrepância significa uma descoberta. Se for uma descoberta, pode muito bem levar ao prêmio Nobel. Trazendo a história de volta para o episódio "The Big Bang Theory", uma explicação proposta para a discrepância observada atualmente é a supersimetria.

Então, há alguns experimentos futuros. DUNE estudará o comportamento de neutrinos e neutrinos de antimatéria para procurar diferenças. Se eles se comportarem de maneira diferente, pode ser a explicação de por que o universo é feito de matéria e não partes iguais de matéria e antimatéria. Isso seria um Nobel. E há o experimento mu2e (decaimento de múon para elétron), que procura um tipo específico de decaimento de múon. Se observado, é outro Nobel.

E, claro, os cientistas do Fermilab estão procurando por matéria escura e energia escura, substâncias misteriosas que superam a matéria comum em uma proporção de 20 para um e irão determinar a evolução e o futuro do universo. Esses também são campos férteis para prêmios Nobel. Pode muito bem ser que a previsão do episódio de um prêmio Nobel para o Fermilab se concretize em espírito, se não na vida real. Se você estiver interessado em saber mais sobre o futuro programa de pesquisa do Fermilab e esses possíveis prêmios Nobel futuros, eu até fiz um vídeo sobre isso.

Suponho que devo falar sobre algo na seção "A Polarização de Confirmação"isso soou totalmente falso. Os cientistas do Fermilab voaram mais economia. Pfffftttt ... bobagem total. Para nós, é o treinador o tempo todo. Se um cientista viajante deseja alguns preciosos centímetros de espaço para as pernas, ele precisa pagar a diferença. Eles não deveriam nem provocar assim. Isso foi apenas maldade.

A ciência na televisão raramente está exatamente certa e tudo bem. A maior parte da televisão deve ser divertida. Mas é bom quando eles podem incorporar alguma ciência real nisso. Pode fazer com que as crianças se interessem por ciências. Esta deve ser a última temporada de "The Big Bang Theory" e ficarei triste em vê-la ir.

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Don Lincoln é um pesquisador de física na Fermilab. Ele é o autor de "O Grande Colisor de Hádrons: A história extraordinária do bóson de Higgs e outras coisas que vão explodir sua mente"(Johns Hopkins University Press, 2014), e ele produz uma série de educação científica videos. Siga-o no Facebook. As opiniões expressas neste comentário são dele.

Don Lincoln contribuiu com este artigo para Vozes de especialistas: Op-Ed e Insights. Originalmente publicado em .




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