'We Have No Idea' -bok utforsker vitenskapens største ukjente: Spørsmål og svar med forfatterne



'We Have No Idea' (Riverhead Books, 2017) av Jorge Cham og Daniel Whiteson.(Bildekreditt: Penguin Group)

I boken deres ' Vi har ingen ide '(Riverhead Books, 2017) forfatterne Jorge Cham og Daniel Whiteson snu troppen til den populærvitenskapelige boken på hodet: I stedet for å utforske det vi vet om det utrolige universet vi kaller hjem, bestemte de seg for å se på hva vi ikke gjør' t vet om kosmos, og hvorfor det er veldig spennende.

Cham skriver den populære web -tegneserien Stablet høyere og dypere , som presenterer en satirisk (om for det meste sant) beretning om moderne akademia som opplevd av 'gryntene' - alias gradstudentene. Whiteson er professor i eksperimentell partikkelfysikk ved University of California, Irvine. Han er involvert i ATLAS -samarbeidet ved Large Hadron Collider (LHC), hvor Higgs -bosonet ble oppdaget . Higgs er faktisk det som førte Cham og Whiteson sammen i utgangspunktet - de to møttes i 2012, da Whiteson sendte en e -post og spurte om de kunne samarbeide om en tegneserie om den mystiske partikkelen . Året etter kunngjorde forskere ved LHC at de hadde bekreftet partikkelens eksistens.



Forfatterne snakket nylig med demokratija.eu om hvordan de møttes, deres nye bok og de spennende ideene som for øyeblikket forvirrer våre største forskere. [Relatert: Gravitational-Wave Scientists: Q&A with Nobel Winners Kip Thorne og Barry Barish]

'We Have No Idea' forfattere Daniel Whiteson og Jorge Cham, i to dimensjoner. Ikke skalert.(Bildekreditt: Penguin Group)



demokratija.eu: Hva ga deg ideen om å nærme deg vitenskap fra perspektivet på åpne spørsmål i stedet for ting forskere nylig oppdaget?

Daniel Whiteson:Jeg tror det er mye misforståelse i offentligheten om hvor mye vitenskap vet, hvor mye vitenskap ikke vet. Naturligvis har vitenskapen lært utrolig mye om universet. Men for meg personlig, som vitenskapsmann, er det mest spennende de tingene vi ikke forstår, fordi vitenskap har alltid handlet om leting, om å seile inn i det ukjente havet og prøve å lære nye ting. Og det spennende er at det er disse store spørsmålene som faktisk har svar. Det er ikke som spekulasjoner eller filosofi; det er svar der ute som vi kan lære. Og for meg er det veldig spennende.

Jorge Cham:Vi ønsket å hekte folk inn med spørsmålene om det vi ikke vet, og deretter bruke det som en unnskyldning for å snakke om det vi vet. En ting vi utviklet underveis var denne ideen om hvordan vitenskap fungerer: hva er det vitenskapens grenser , hvordan vokser og utvides vitenskapen og dekker flere ting etter hvert, og hvordan kan spørsmål gå fra filosofi til vitenskap.



Vi ser mange bøker som snakker om ting som om de var fakta, eller de starter historien med, 'OK, her er det vi vet. Vi vet at universet, noen sekunder etter Big Bang, var denne inflasjonsperioden. Og alle er enige om det, og det er sånn det er. '

Jeg tror for oss at det var mer interessant å ta et skritt tilbake og [si], 'Hei, vent litt. Dette er engalidé. Hvordan kunne vi muligens ha kommet frem til disse konklusjonene? ​​' Og så, tror jeg i prosessen, vi tar et skritt tilbake og sier: 'Ok, folk la merke til dette, og så la de merke til dette. Men så la de merke til denne andre tingen, og det eneste som kunne ha vært fornuftig er denne vanvittige ideen om for eksempel inflasjon. ' Men jeg tror på en måte at det kommuniserer litt om hvordan vitenskap blir gjort.

De lange korridorene til akademiske bygninger er ofte omtalt i Cham

De lange korridorene til akademiske bygninger er ofte omtalt i Chams tegneserier. Her hjelper de med å forklare en teori om tyngdekraften.(Bildekreditt: Penguin Group)

demokratija.eu: Var det et emne der dere begge følte at 'Takk og lov for at vi har illustrasjonene, for ellers ville dette være et mareritt å forklare'?

Cham:Det var nyttig å tegne ting ut i kapitlet om ekstra dimensjoner - bare å kunne tegne piler, og tegne krøllete piler, og kunne vise i tre dimensjoner hvordan det ville se ut for at tyngdekraften skulle forsvinne til ekstra sløyfe dimensjoner. Jeg føler at det er et kapittel der grafikken virkelig hjalp.

Whiteson:Jeg er helt enig med Jorge. I det kapitlet var de [illustrasjonene] virkelig viktige. Men jeg føler at de spiller en viktig rolle i hvert kapittel.

I partikkelfysikk bruker vi ofte verktøyet Feynman -diagram , som til slutt bare er en tegneserie, ikke sant? Det er en forenklet beskrivelse av hva som skjer, for å gi deg en måte å tenke på prosessen og forstå hva som skjer. [Relatert: Stringteori: En kort oversikt]

demokratija.eu: Forskere bruker diagrammer eller tekniske tegneserier, men de kan fortsatt være utilgjengelige. Det høres ut som å ha bilder i et kjent format er like viktig.

Cham:Tegneserier har denne kraften. De beroliger folk, og de trekker naturlig nok folks interesse. Det bryter på en måte din vakt. Ingen åpner tegneseriesiden i en avis og føler at de kommer til å få dårlige nyheter, eller at de kommer til å lese noe de ikke kan forstå. Så jeg tror de har den forhåndslastede kraften i seg for å få folk til å føle seg bra.

demokratija.eu: Hvilket tema var du mest spent på? Hvilken av dem fikk deg til å hoppe ut av setet ditt?

Cham:Jeg vil si at mine favoritter er noen av de midterste kapitlene, hvor vi snakker om kosmiske stråler [og andre] veldig håndgripelige mysterier. Eller som den om antimateriale . Vi har en god teori om det; vi har sett det på laboratoriet; vi kan lage den. Men det er dette ene aspektet, ett spørsmål om det som er stort, ikke sant? Hvorfor er det mer materie enn antimateriale? Og det kan totalt endre vår forståelse av universet.

Svært håndgripelige mysterier, og ting som er i åpen syne, men bare har dette ene spørsmålet som vi ikke aner, som kan oppheve alt. Det er mine favorittkapitler å tenke på.

Whiteson:Jeg tror en av mine favoritter er spørsmålet om hva som skjedde før Big Bang. Det er et vitenskapsspørsmål, men det er også dypt viktig filosofisk og metafysisk. Hvis jeg kunne stille universet ett spørsmål og garantert et svar, kan det være det jeg stiller, fordi jeg bare er så nysgjerrig på kilden, årsaken, de første øyeblikkene i dette utrolige universet.

Det er utrolig for meg at vi vet noe om øyeblikkene i det tidlige universet, og det vi vet er forbløffende. Utvidelsen av universet, inflasjonen - det er utrolig. Og så størrelsen på spørsmålene som gjenstår. Vet du, hva kom før? Hva forårsaket det? Og så, omvendt: Hvordan vil det ende? Hvor går det? Jeg mener, alle disse spørsmålene er bare så store og fascinerende.

Det minnet meg om at min interesse for vitenskap opprinnelig var mer rombasert enn partikkelbasert-du vet, den gutten så opp på stjernen og lurte på universet. Og noen ganger skulle jeg ønske jeg hadde blitt kosmolog i stedet for partikkelfysiker. [Kosmologer studerer universets opprinnelse og evolusjon, mens partikkelfysikere fokuserer på å bestemme materiens grunnleggende natur og oppførsel.] Heldigvis, i disse dager, kommer de to feltene nærmere og nærmere. Partikkelfysikk har mer og mer å si om kosmologi.

Cham:Gjorde du det virkelig, Daniel? Jeg visste ikke dette om deg.

Whiteson:Ja, jeg ville bli astronom. Og så brukte jeg mye tid på å gjøre astronomi, og innså at det meste av astronomi bare var å være kald om natten og stirre gjennom teleskoper. Det var faktisk ikke så spennende. For å faktisk ha en karriere innen forskning, må du være interessert i de store spørsmålene. Det er ikke et problem for astronomi. Men du må også være interessert i det daglige arbeidet, som selve håndverket. Og jeg er bare ikke et teleskopmenneske i det hele tatt.

Senere innså jeg at du kan gjøre mye astronomi som er beregningsmessig og analyserer data, men jeg hadde ikke tilgang til det da jeg var 10, eller 12 eller 14. Og så var det partikkelfysikk som trakk meg inn, i på den måten, fordi partikkelfysikk er veldig beregningsmessig, og jeg er en datamann.

Cham:Du er som, 'Jeg vil heller sitte i en kjeller i Genève, enn å sitte i ...'

Whiteson:Enn sitte på en fjelltopp på Hawaii.

[Genève er hjemmet til Stor Hadron Collider , verdens største partikkelakselerator, der Whiteson utfører noen av sine undersøkelser. I mellomtiden er fjellene på Hawaii vert for en rekke teleskoper og observatorier, som Keck observatorium på Mauna Kea]

Alt vi interagerer med består av bare tre av de 12 kjente partiklene.

Alt vi interagerer med består av bare tre av de 12 kjente partiklene.(Bildekreditt: Penguin Group)

demokratija.eu: Var det noe som ikke kom inn i siste minutt?

Cham:Har du lest kapittel 13 ennå?

demokratija.eu: Ja, det gjorde jeg. Jeg vil veldig gjerne vite om det. [Kapittelet 'Hva skjedde med kapittel 13?' inneholder en enkelt setning: 'Vi aner ikke.']

Alle:[Ler]

Whiteson:Kapittel 13 kom fordi vi hadde en innledende kapittelrekkefølge, og vi flyttet ting rundt. Vi slettet noen ideer, og omtrent i det siste minuttet innså vi 'Oops, vi mangler et kapittel, kapittel 13. Så vi skrev akkurat den [setningen] for øyeblikket, og selv om det var morsomt.'

Cham:Nei, det var mer mystisk enn det, tror jeg, Daniel. Vi hadde planlagt et kapittel om sorte hull, men på slutten bestemte vi oss for å ikke gjøre det. Vi hadde blandet kapitlene rundt, når det gjelder deres plass i boken, og på en eller annen måte var det kapittel 13 som ikke var regnskapsført. Det forsvant bare litt.

Whiteson:Vi hadde allerede navngitt kapitlene, gitt kapitlene tall, og referert til dem fra det ene kapitlet til det andre, så det ville være en enorm smerte å omnummerere dem alle. Så til slutt blir vitser født av latskap, egentlig.

demokratija.eu: Hva synes du er det mest spennende store nye vitenskapsprosjektet, og hvordan kan det begynne å kutte bort et av disse temaene?

Whiteson:For meg er [det] to virkelig fascinerende temaer som jeg gleder meg til å høre resultatene av. Det ene er eksperimenter i mørkt materiale. Vi vet ikke hva mørk materie er, og det er forbløffende at det meste av saken i universet er et mysterium. Og det ville være fantastisk å oppdage om den er laget av partikler og hvordan partikkelen er, og en av de beste måtene å gjøre det på er disse store underjordiske mørke materiedetektorene som LUX og XENON. De blir store nok og stille nok nå som de virkelig har en sjanse til å se noe. Og de neste årene vil virkelig fortelle oss om mørk materie er en oppdagbar partikkel.

Forskere vet at mørk materie eksisterer fordi de ser hva det gjør, men vi aner ikke hva det er.

Forskere vet at mørk materie eksisterer fordi de ser hva det gjør, men vi aner ikke hva det er.(Bildekreditt: Penguin Group)

Og de andre er plassene, som James Webb teleskop , det kommer til å gi oss en så fantastisk utsikt over det tidlige universet. Nesten hver gang menneskeheten har bygget et nytt teleskop og sett ut i verdensrommet, har de funnet noe sprøtt - noe de ikke hadde forventet, noe de ikke først forsto, noe som ikke hadde noen mening, som forsterket vårt syn på hva som er der ute. Fordi universet er fylt med sprø ting. Så jeg er veldig spent på å se hva James Webb -teleskopet oppdager. [I slekt: Bygging av James Webb -romteleskopet (bilder) ]

demokratija.eu: Hvem håper du leser 'We Have No Idea'?

Cham:Vel, forhåpentligvis alle leserne av demokratija.eu. Vi vil egentlig bare at alle skal lese boken.

Whiteson:Vi ønsket virkelig at boken skulle være tilgjengelig for nesten alle med interesse for vitenskap. Det inkluderer forgjengelige 10-åringer opp til 100-åringer, og egentlig ikke nødvendig med bakgrunn.

Og hvis noen leser boken og har et ubesvart spørsmål, er de velkommen til å sende meg en e -post. Jeg svarer gjerne på lesernes spørsmål. Jeg elsker disse oppfølgingene.

Denne spørsmål og svar har blitt redigert lett for lengde og klarhet. Du kan kjøp 'We Have No Idea' på Amazon.com .

Send Harrison Tasoff på e -post til htasoff@demokratija.eu eller følg ham @harrisontasoff . Følg oss @Spacedotcom , Facebook og Google+ . Original artikkel om demokratija.eu .