भौतिकी में ओपनिंग स्ट्रेंज पोर्टल्स

हार्वर्ड यूनिवर्सिटी के सिद्धांतकार लिसा रान्डल ने नॉकिंग ऑन हेवन डोर पर अपनी नई पुस्तक में बताया कि भौतिकी दुनिया की मौलिक प्रकृति के बारे में हमारी समझ को कैसे बदल सकती है। वह सोचती हैं कि एक अतिरिक्त आयाम हमारी परिचित वास्तविकता के करीब मौजूद हो सकता है, जिसे हम इसे देखते हुए गुरुत्वाकर्षण की ताकत के विचित्र रूप को छोड़कर छिपे हुए हैं। वह काले पदार्थ के मेकअप को भी अनदेखा करती है, अनदेखे कण जिन्होंने पूरे ब्रह्मांड के विकास को आकार दिया है। ये विचार, एक बार फिक्शन लेखकों के एकमात्र प्रांत, नई पीढ़ी के प्रयोगों में वास्तविक परीक्षणों का सामना करते हैं। संवेदनशील डिटेक्टर अब डार्क मैटर के लिए सूंघते हैं, जबकि सबसे जटिल वैज्ञानिक मशीन कभी बनाई गई, स्विट्जरलैंड और फ्रांस की सीमा के नीचे स्थित लार्ज हैड्रोन कोलाइडर (एलएचसी), प्रकाश की गति से उप-परमाणु कणों को एक दूसरे में तोड़ता है।

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भौतिक विज्ञानी लिसा रान्डल का मानना ​​है कि एक अतिरिक्त आयाम हमारी परिचित वास्तविकता के करीब मौजूद हो सकता है, जिसे हम देखते हुए गुरुत्वाकर्षण की ताकत के एक विचित्र ताने के अलावा छिपाकर रखते हैं। (बोस्टन ग्लोब गेटी इमेजेज के माध्यम से)

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आपकी नई पुस्तक के लिए आपके मुख्य लक्ष्य क्या थे?
एक लक्ष्य उस विज्ञान का वर्णन करना था जिसे मैं आज दिलचस्पी लेता हूं: एलएचसी पर हो रही भौतिकी और काले पदार्थ की खोज। लेकिन मैं विज्ञान की प्रकृति को भी स्पष्ट करना चाहता था: इसका सही और गलत होने का क्या मतलब है, माप बनाने का क्या मतलब है, और अनिश्चितता, जोखिम और रचनात्मकता की भूमिका।

क्या आपको लगता है कि भौतिकी समुदाय कुछ उल्लेखनीय खोजने की कगार पर है?
मुझे निश्चित रूप से ऐसी उम्मीद है। हमारे पास हिग्स कण को ​​देखने के लिए एक अच्छा मौका [एलएचसी के साथ] है, जो हमें बताता है कि प्राथमिक कण कैसे बड़े पैमाने पर प्राप्त करते हैं। अन्य गहरे मुद्दों में अंतरिक्ष-समय समरूपता शामिल है और क्या अतिरिक्त आयाम हैं। हमारे पास वास्तव में उन विषयों पर विचार-विमर्श करने का एक मौका है।

स्ट्रिंग सिद्धांत से लेकर हमारे स्वयं के बगल में अतिरिक्त आयामों के "ब्रान" तक बहुत सारे विचित्र विचार हैं। हमें इन विचारों को काल्पनिक निर्माणों से अधिक क्यों मानना ​​चाहिए?
मैं निश्चित रूप से किसी को अपने द्वारा प्रस्तुत विचारों में से किसी पर विश्वास करने के लिए नहीं कह रहा हूं। यह पुस्तक के बिंदु का हिस्सा है: विज्ञान आगे बढ़ता है, और हम व्यवस्थित रूप से नए विचारों और स्पष्टीकरण के साथ समाप्त होते हैं, मानव तराजू से हम उन तराजू से बहुत परिचित हैं जो इतने दूरस्थ हैं कि उनके बारे में अंतर्ज्ञान करना मुश्किल है। विज्ञान एक स्व-सही प्रक्रिया है, भी, कुछ ऐसा जिसकी मुझे उम्मीद है कि न्यूट्रिनो की हालिया घोषणा से ऐसा होगा जो प्रकाश की गति से भी तेज हो सकता है।

क्या आप अतिरिक्त आयामों के बारे में अपने विचार का सार बता सकते हैं?
हमारे द्वारा परिचित तीन आयामों से अधिक ब्रह्मांड हो सकता है। वे हमसे किसी तरह से छिपे हुए हैं, शायद इसलिए क्योंकि वे छोटे या विकृत हैं। लेकिन यहां तक ​​कि अगर वे अदृश्य हैं, तो वे प्रभावित कर सकते हैं कि हम वास्तव में ब्रह्मांड में क्या देखते हैं। ऐसी बहुत सी चीजें हैं जिन्हें हम नग्न आंखों से नहीं देख सकते हैं जो वास्तविकता में आधारित हैं।

अतिरिक्त आयाम उन प्रश्नों में से एक के लिए प्रासंगिक हो सकते हैं जिन्हें हम LHC में उत्तर देने का प्रयास कर रहे हैं: कणों को उनका द्रव्यमान कैसे प्राप्त होता है, और उनके पास वह द्रव्यमान क्यों होता है जो वे करते हैं, जो भौतिकविदों की तुलना में बहुत छोटा है, उनसे उम्मीद करेंगे। तो हमारा विचार है कि एक अतिरिक्त आयाम है जो इतना विकृत है, जनता एक स्थान पर बड़ा और दूसरे में छोटा होगा। दूसरे शब्दों में, गुरुत्वाकर्षण एक स्थान पर कमजोर और दूसरे में मजबूत हो सकता है। यदि हां, तो यह एक प्राकृतिक व्याख्या हो सकती है कि कण द्रव्यमान वे क्यों होते हैं, और गुरुत्वाकर्षण हमारे द्वारा देखे जाने वाले अन्य प्राथमिक बलों की तुलना में इतना कमजोर क्यों है।

इस अतिरिक्त आयाम को एक सेंटीमीटर के एक लाख ट्रिलियन ट्रिलियन से हमारे द्वारा अलग किया जा सकता है। क्या यह एक समानांतर अभी तक दुर्गम ब्रह्मांड है?
यह केवल गुरुत्वाकर्षण के माध्यम से हमारे आयामों के साथ बातचीत करता है। और गुरुत्वाकर्षण बेहद कमजोर है। साधारण ऊर्जा पर एक प्राथमिक कण नगण्य गुरुत्वाकर्षण बल को बढ़ाता है। लेकिन LHC में, यदि यह विचार सही है, तो हम इस अतिरिक्त आयाम के प्रमाण देखेंगे। कण अतिरिक्त आयाम में गति ले सकते हैं, और यह वास्तव में अवलोकन योग्य हो सकता है।

लेकिन यह ऐसा कुछ नहीं है जिसे आप "समानांतर ब्रह्मांड" मानते हैं?
तकनीकी रूप से, हाँ, यह हमारे ब्रह्मांड के समानांतर मौजूद हो सकता है। लेकिन यह हमारे ब्रह्मांड की सिर्फ एक कार्बन कॉपी नहीं है, जो बहुत से लोग सोचते हैं कि वे उस वाक्यांश को कब सुनते हैं।

यदि भौतिकविदों को अतिरिक्त आयामों के ठोस सबूत मिलते हैं, तो यह ब्रह्मांड के हमारे दृष्टिकोण और उसमें हमारी जगह को कैसे प्रभावित करेगा?
आपके पास बहुत ही विदेशी अंतर्निहित घटनाएं हो सकती हैं, लेकिन वे अभी भी उन सामान्य नियमों के अनुरूप होंगे जो हम परिचित हैं। कुछ स्तर पर, यह कुछ भी नहीं बदलता है। हालांकि, इसका मतलब है कि कुछ गहरे अंतर्निहित स्तर पर, वहाँ बहुत अधिक समृद्ध ब्रह्मांड है। यह जानना एक अद्भुत बात है कि हमारा ब्रह्मांड किस चीज से बना है।

आप LHC का वर्णन "मूर्खतापूर्ण उपलब्धि" के रूप में करते हैं।
तकनीकी रूप से, यह एक टूर डी बल है। तथ्य यह है कि यह काम करता है अद्भुत है। हम बहुत दुर्लभ घटनाओं की तलाश कर रहे हैं, इसलिए आपको उन्हें बनाने के लिए एक बहुत ही सटीक, बहुत अच्छी तरह से समझी जाने वाली मशीन की जरूरत है और यह समझने के लिए कि आप क्या देखते हैं। इन टकरावों को करने के लिए आपको बहुत छोटे क्षेत्र में केंद्रित ऊर्जा की अत्यधिक मात्रा की आवश्यकता होती है, जिससे प्रोटॉन-क्वार्क और ग्लून्स के उप-समूह सीधे टकरा सकते हैं। और जब वे करते हैं, तो वे भारी पदार्थ के नए रूप बना सकते हैं।

बहुत से लोगों को डर था कि एलएचसी ग्रह-भक्षण ब्लैक होल का उत्पादन करेगा।
वैज्ञानिकों ने इसे बहुत गंभीरता से लिया, और उन्होंने इस संभावना को न केवल सैद्धांतिक रूप से खारिज कर दिया, बल्कि ब्रह्मांडीय किरणों के टकराव को भी देखा, जो इस प्रकार की ऊर्जा का निर्माण करते हैं। हम एक ऐसी दुनिया में रहते हैं, जहां कई जोखिम हैं, और यह उच्च समय है जब हम गंभीरता से लेना शुरू करते हैं, जिनके बारे में हमें चिंतित होना चाहिए। भौतिकविदों ने यह दिखाया कि यह एक जोखिम नहीं है।

आप धर्म और विज्ञान के साथ इसकी संगतता के बारे में एक सटीक चर्चा प्रदान करते हैं। आपने उस विषय को लिखने का फैसला क्यों किया?
मैं लगभग स्वर्ग के दरवाजे पर दस्तक नामक एक पुस्तक में था। लेकिन इस बारे में वास्तविक भ्रम है कि सही और गलत होने का क्या अर्थ है - आध्यात्मिक विश्वास क्या हैं और विज्ञान क्या है, के बीच का अंतर। मुझे लगा कि अगर मैं विज्ञान की व्याख्या करने जा रहा हूं, तो उन भेदों को समझाना महत्वपूर्ण है। मैं ब्रह्मांड के विभिन्न विचारों को गंभीरता से लेना चाहता था जो लोगों के पास हैं, लेकिन यह कहना कि वास्तव में मतभेद हैं।

आपने लिखा है: "आपके मस्तिष्क का धार्मिक भाग उसी समय कार्य नहीं कर सकता जैसा वैज्ञानिक करते हैं। वे बस असंगत होते हैं।"
जब मैं कहता हूं कि वे असंगत हैं, तो मेरा मतलब कुछ बहुत ही विशिष्ट है: एक आध्यात्मिक विश्वास जो उस चीज पर आधारित है जो वास्तविक सामग्री या कारण और प्रभाव पर आधारित नहीं है - जिस तरह से हम वैज्ञानिक रूप से समझते हैं - विज्ञान की तुलना में सिर्फ अलग है। यह बहुत विशिष्ट कथन है।

जब आप सार्वजनिक दर्शकों से बात करते हैं, तो भौतिकी के बारे में कौन सी लोकप्रिय गलत धारणा आपको सबसे ज्यादा प्रभावित करती है?
तुम मुझे मुसीबत में लाने की कोशिश कर रहे हो! यह शायद क्वांटम यांत्रिकी का अति-अनुप्रयोग है। लोगों को लगता है कि यह उन चीजों की व्याख्या करता है जो यह नहीं कर सकते। क्वांटम यांत्रिकी के बारे में बहुत सारे रहस्य हैं, लेकिन वे ज्यादातर नियंत्रित सेटिंग्स में बहुत विस्तृत माप में उत्पन्न होते हैं।

आप एलएचसी के विशाल डिटेक्टरों को कला के कार्यों के रूप में वर्णित करते हैं। क्या ब्रह्माण्ड की प्रकृति की जांच करना एक वैज्ञानिक के रूप में केवल एक सौंदर्यवादी प्रयास है?
कला और विज्ञान कुछ इसी रचनात्मक प्रवृत्ति के लिए अपील करते हैं। अपने आप से बड़ी चीज की सराहना है, जो मुझे लगता है कि कला और विज्ञान दोनों का पता है। हालाँकि, आपके पास विज्ञान में एक सुंदर विचार हो सकता है, और यह सिर्फ गलत हो सकता है — क्योंकि यह गणितीय रूप से असंगत नहीं है, लेकिन क्योंकि यह दुनिया में महसूस नहीं किया गया है।

आपने एक ओपेरा के लिए पाठ लिखा, "हाइपरम्यूजिक प्रोलॉग: ए प्रोजेक्टिव ओपेरा इन सेवन प्लान्स", जिसका प्रीमियर 2009 में पेरिस के सेंटर पॉम्पीडौ में हुआ था। कैसे उत्पन्न हुआ?
संगीतकार [हेक्टर पारा] ने मुझसे पूछा कि क्या मैं इसमें शामिल होना चाहता हूं। यह एक नए तरीके से एक कला-विज्ञान चौराहे का पता लगाने का एक दिलचस्प अवसर था। कला अक्सर समय के विचारों पर प्रतिबिंबित होती है। इसलिए मुझे वास्तव में ऐसे कलाकारों के साथ काम करना पसंद है जो इसकी सराहना करते हैं और जो विज्ञान को एक नई चीज में शामिल करते हैं - लेकिन न केवल एक तरह से जो इसे कॉपी करता है। प्रमुख रचनात्मक चुनौतियां थीं, जैसे कि आप एक मंच पर उच्च आयामों का प्रतिनिधित्व कैसे करते हैं।

ओपेरा में दो-व्यक्ति कास्ट, अमूर्त अनुमानों के साथ एक न्यूनतम मंच डिजाइन, और एक अंक था जिसे अंकों में बदल दिया गया था। दर्शकों में बैठना आपके लिए काफी अनुभव रहा होगा।
मैं पेंसिल और कागज पर या कंप्यूटर पर काम करता हूं, इसलिए वास्तव में शानदार गायक मेरे शब्दों को गाते हैं, संगीतकारों और एक भव्य सेट के साथ, बस देखने के लिए कुछ था। अतिरिक्त-आयामी दुनिया और हमारी दुनिया के बीच आगे और पीछे के हिस्से वास्तव में महान थे। हेक्टर ने सोचा [मेरा शोध] उसे विभिन्न प्रकार के संगीत बनाने के तरीकों में अंतर्दृष्टि देगा, और वास्तव में यह किया। मुझे लगता है कि मुझे आदर्श से अधिक भौतिकी में रखने के लिए कहा गया था, और अंततः संगीत बहुत सार था। हालांकि, यह शानदार संगीत था, और कुछ ऐसे क्षण थे जो वास्तव में सुंदर थे।

आप अपनी पुस्तक के शीर्षक और पाठ में चंचल संगीतमय संदर्भ देते हैं, पुलिस और सुजैन वेगा से लेकर बीटल्स और बॉब डायलन तक। क्या आप एक बड़े लोकप्रिय संगीत प्रशंसक हैं?
मेरे पास यह अदम्य क्षमता है जहां शब्द मेरे सिर में चिपके रहते हैं, इसलिए मैं एक गीत सुनता हूं और बहुत बार यह अपने आप होता है कि मैं बाद में गीत का उपयोग करता हूं। यह शब्दों का मूल उद्देश्य नहीं हो सकता है, लेकिन वे कभी-कभी अच्छी तरह से फिट होते हैं जो मैं कहने की कोशिश कर रहा हूं।

विज्ञान में आपके लिए आगे क्या है?
मैं ऐसे विचारों की खोज कर रहा हूं जो सामान्य पदार्थ से काले पदार्थ से संबंधित हैं। यह आश्चर्यजनक तथ्य है कि ब्रह्मांड में अंधेरे पदार्थ द्वारा ले जाने वाली ऊर्जा साधारण पदार्थ द्वारा की गई ऊर्जा का लगभग छह गुना है। सवाल है, ऐसा क्यों है? [अनुपात] पूरी तरह से अलग हो सकता था। इसलिए मैं उन तरीकों को देख रहा हूं जो दो प्रकार के हो सकते हैं, जो संयोग की व्याख्या करते हैं।