《大爆炸理论》对科学有帮助吗？超对称与经济课

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摘要：两位科学家证实了艾米和谢尔顿的超不对称理论。此外，如果超级不对称是真的，它将作出预测，这将不得不与其他测量证实。谢尔顿拒绝没有艾米的提名，这是历史上的先例。把故事带回到“大爆炸理论”一集，一个对目前观测到的差异的解释是超对称性，，然后还有一些未来的实验。费米实验室的科学家们驾驶经济舱。

他们说生活是模仿艺术的，但箭头是双向的。更多的时候，艺术模仿生活。这就是最近热播电视剧《大爆炸理论》中发生的事情，在《确认两极分化》中，谢尔顿和艾米收到了费米拉布的邮件。两位科学家证实了艾米和谢尔顿的超不对称理论。研究人员正在研究一种名为kaons的亚原子粒子，他们的测量和预测（理论上应该如何表现）并不同意。他们称他们的测量是失败的，直到他们意识到艾米和谢尔顿的论文，仅在几个月前发表，解释了差异。这两位研究人员被空运到加州理工学院（在经济方面，稍后会有更多的消息）去见艾米和谢尔顿。

费米实验室的科学家们正打算获得诺贝尔奖，因为最多只能有三个人获得该奖，他们正试图把艾米从照片中剔除。他们告诉谢尔顿，如果他能让加州理工学院院长提名他们三人获得诺贝尔奖，再加上费米拉布校长的提名，他们就有充分的理由获得这一荣誉。谢尔顿决定，如果艾米没有被列入提名名单，他也不想被列入提名名单，他告诉总统，总统解释了这将如何导致与费米拉布的争斗；他补充说，他支持艾米。这一集结束时，情况尚未解决。

所以这一集引起了我的注意，因为…嗯…费米实验室。费米拉布是个真实的地方。我每天早上开车去伊利诺伊州的巴达维亚。如果你对亚原子世界感兴趣，这是一个很好的工作场所，我就是，这意味着我每天开车带着微笑去工作。但我想人们可能会有兴趣了解这一集的真实和不真实。[在世界顶尖的物理实验室里]

让我首先说我非常喜欢“大爆炸理论”。作家们在他们的剧集中尽量不偏离真正的科学。事实上，加州大学洛杉矶分校的大卫·萨尔茨伯格既是我的研究合作者，也是该展览的科学顾问。他确保编剧不包括任何太离奇和不名誉的科学话题。

一些人抱怨节目如何用卡通的方式代表科学家，批评中有道理。谢尔顿是个超级科学家，大多数科学家并不是真的这么做的。（尽管说实话，我认识一个人，他让我想起了谢尔顿。我拒绝透露他的身份，因为所有见过他的人都同意我的看法。）伦纳德对生活更加真实，尽管他的性格比现实更缺乏社交能力。科学家大多是很正常的人，有正常的生活。他们很聪明，非常专注于自己的工作。（或者，我想，我可能更像伦纳德，而不是我想承认的那样。我拒绝问任何人，因为我不想知道答案。）

那么这一集到底有多少是真的？首先，没有所谓的超不对称理论。然而，有一种理论称为超对称性，它是粒子物理学标准模型的一个非常流行的扩展——我们目前最好的亚原子物质理论。虽然还没有实验证实超对称性——它提出标准模型中识别的每个粒子都有超对称的伙伴——很好地认为存在超过10000篇关于该主题的科学论文。所以，除了换名字的诗意许可证，我们会给他们一个。[大爆炸理论：宇宙是如何开始的]

这个实验怎么样？像费米实验室的两个家伙能用考恩证实超不对称理论吗？当然，直接测量高考分数可能与预测不符，而且需要一种新的理论来解释这种差异。所以，我们就给他们一个。但现代的实验组有两个人以上的 ... 。我自己的研究小组（正在努力测试真实世界的超对称性）包括来自世界各地的大约3000名科学家。这个被称为“紧凑型μ子协作”的实验组，使用欧洲核子研究中心实验室收集的数据。欧洲核子研究中心是费米实验室的姊妹实验室，它拥有大型强子对撞机，能将质子束加速到接近光速，并在一个5层楼高的叫做CMS探测器的科学仪器中碰撞。CMS合作项目由大约200个研究机构的科学家组成。费米实验室CMS小组由大约100名科学家，甚至更多的工程师、技术人员和计算机专业人员组成。如果CMS发现了超对称性，那么这一荣誉就不仅仅是来自费米实验室的两位研究人员。

还有诺贝尔奖呢获得诺贝尔奖是任何物理学家的秘密目标。但电视剧中的描述有很多错误。例如，艾米和谢尔顿的论文在几个月前才发表，只有一项测量结果证实了这一发现。这绝对不是真的会发生的事情。首先，有成百上千的论文预测新的物理现象。将预测与数据进行比较需要相当长的时间；排除所有其他预测则需要更长的时间。此外，如果超级不对称是真的，它将作出预测，这将不得不与其他测量证实。所有这些工作都需要很多时间。但让我们把它记为“电视时间”，就像在CSI电视节目中，DNA测试在10分钟内完成。所以，我会慷慨地给他们这一个。

情节的很大一部分集中在谁会得到诺贝尔奖，如果它被授予。这是一个混合袋。的确，诺贝尔奖最多能颁给三个人。但提名程序不同。瑞典科学院的成员可以提名，前诺贝尔奖获得者和一些被要求推荐的著名教授也可以提名。所以，费米实验室的主任有可能在名单上。我不知道他是，但他肯定有国际知名度。不过，加州理工大学校长不太可能在名单上。我们称之为分裂。

谢尔顿拒绝没有艾米的提名，这是历史上的先例。为了1903年诺贝尔物理学奖，玛丽和皮埃尔居里在新发现的放射性领域做了大量工作。考虑到当时的时代和妇女地位，最初的提名只针对皮埃尔，尽管玛丽是这对夫妇的知识分子领袖。皮埃尔写信给 ... 会，没有玛丽的共同提名，他拒绝被提名。他获胜，两人与另一位早期辐射研究传奇人物亨利·贝克勒尔共同获得诺贝尔奖。所以这一集的这一点听起来非常真实。

这一集混合了虚构、真实和几乎真实的内容，但它让我想知道费米实验室的哪种研究可能真正获得诺贝尔奖。回顾过去，有1995年发现的顶夸克，虽然我认为不太可能。但是，展望未来，总有一天可能会有几个实验合格。目前在费米实验室，一个名为g-2（g减2）的实验正在研究称为μ子的亚原子粒子在磁场中是如何摆动的。μ子就像是圆胖的、不稳定的电子，早期测量和预测的行为并不一致。g-2实验将确定这种差异是否意味着发现。如果这是一个发现，很可能会获得诺贝尔奖。把故事带回到“大爆炸理论”一集，一个对目前观测到的差异的解释是超对称性，

，然后还有一些未来的实验。沙丘意志研究中微子和反物质中微子的行为，寻找差异。如果它们的行为不同，这可能是解释为什么宇宙是由物质组成的，而不是由物质和反物质组成的。那将是诺贝尔奖。然后是mu2e（μ子对电子衰变）实验，它寻找一种特定类型的μ子衰变。如果被观测到，那是另一个诺贝尔奖。

，当然还有费米实验室的科学家们正在寻找暗物质和暗能量，它们是比普通物质多20比1的神秘物质，将决定宇宙的演化和未来。这些也是获得诺贝尔奖的肥沃土壤。很可能这一集关于费米拉布诺贝尔奖的预言会在精神上实现，即使不是在现实生活中。如果你有兴趣进一步了解费米实验室未来的研究计划和这些未来可能的诺贝尔奖，我甚至 ... 了一个关于它的视频。

我想我应该告诉你“确认极化”中的一件事，那听起来完全是错误的。费米实验室的科学家们驾驶经济舱。Pfffftttt…完全是胡说八道。对我们来说，一路都是教练。如果一个旅游科学家想要几英寸宝贵的腿部空间，他们必须缩小差距。他们甚至不应该这样取笑。这是很刻薄的。

科学在电视上很少是完全正确的，这没关系。大多数电视应该是娱乐性的。但如果他们能把一些真正的科学融入其中，那就太好了。它能让孩子们对科学感兴趣。这应该是“大爆炸理论”的最后一季了，我会为它的结束而难过。

唐·林肯是费米实验室的物理研究员。他是《大型强子对撞机：希格斯玻色子的非凡故事和其他会让你头脑发热的东西》（约翰霍普金斯大学出版社，2014）的作者，他 ... 了一系列科学教育视频。在Facebook上关注他。在这篇评论中表达的观点是他的。

Don Lincoln将这篇文章贡献给了Live Science的专家之声：Op Ed&Insights。最初发表在Live Science上。“

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