Cameron Merritt
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On dit que la vie imite l'art, mais la flèche va dans les deux sens. Bien plus souvent, l'art imite la vie. C'est ce qui s'est passé dans un épisode récent de l'émission télévisée à succès "The Big Bang Theory". Dans l'épisode - "La polarisation de confirmation" - Sheldon et Amy reçoivent un e-mail de Fermilab. Deux scientifiques avaient confirmé la théorie d'Amy et Sheldon appelée Super Asymétrie. Les chercheurs étudiaient une particule subatomique appelée kaons et la mesure et la prédiction (comment elle devrait se comporter en théorie) n'étaient pas d'accord. Ils ont qualifié leur mesure d'échec jusqu'à ce qu'ils se rendent compte que l'article d'Amy et Sheldon, publié seulement quelques mois auparavant, expliquait l'écart. Les deux chercheurs ont été transportés (en économie plus… plus à ce sujet plus tard) à Caltech pour rencontrer Amy et Sheldon.
Les scientifiques du Fermilab cherchent un prix Nobel et, comme trois personnes au maximum peuvent recevoir le prix, ils essaient de couper Amy de l'image. Ils disent à Sheldon s'il peut amener le président de Caltech à les nommer tous les trois pour le prix Nobel, combiné à la nomination du chef du Laboratoire Fermi, ils auraient de solides arguments pour recevoir cet honneur. Sheldon décide que si Amy n'est pas incluse dans la nomination, qu'il ne veut pas y être non plus et il le dit au président, qui explique comment cela se traduira par un combat avec Fermilab; il ajoute qu'il les soutient. L'épisode se termine avec la situation non résolue.
Donc, cet épisode a été porté à mon attention parce que… enfin… Fermilab. Fermilab est un vrai lieu. J'y vais tous les matins à Batavia, Illinois. Et c'est un endroit fantastique pour travailler si vous êtes fasciné par le monde subatomique, que je suis, et cela signifie que je peux me rendre au travail tous les jours avec le sourire. Mais je pensais que les gens pourraient être intéressés à savoir ce qui était vrai et ce qui ne l'était pas dans cet épisode. [Image: Dans les meilleurs laboratoires de physique au monde]
Permettez-moi de commencer par dire que j'aime beaucoup "The Big Bang Theory". Et les écrivains essaient de ne pas trop s'éloigner de la vraie science dans leurs épisodes. En fait, David Saltzberg de l'UCLA est à la fois un de mes collaborateurs de recherche et un consultant scientifique pour l'émission. Il s'assure que les écrivains n'incluent aucun sujet scientifique trop farfelu et peu recommandable.
Certaines personnes se plaignent de la façon dont la série représente les scientifiques d'une manière caricaturale, et il y a du vrai dans la critique. Sheldon est juste au-dessus du sommet et la plupart des scientifiques n'agissent pas vraiment comme ça. (Bien que, à vrai dire, je connais une seule personne qui me rappelle Sheldon. Je refuse de l'identifier au motif que tous ceux qui l'ont rencontré sont d'accord avec moi.) Leonard est beaucoup plus fidèle à la vie, bien que même le sien le caractère est un peu plus désemparé socialement que la réalité. Les scientifiques sont pour la plupart des gens assez normaux, avec une vie normale. Ils sont simplement intelligents et très concentrés sur leur travail. (Ou, je suppose, je pourrais être plus comme Leonard que je ne voudrais l'admettre. Je refuse de demander à quiconque au motif que je ne veux pas connaître la réponse.)
Alors, à quel point l'épisode sonne-t-il vrai? Pour commencer, il n'y a pas de vraie théorie appelée Super Asymétrie. Cependant, il existe une théorie appelée supersymétrie, qui est une extension très populaire du modèle standard de la physique des particules - notre meilleure théorie actuelle de la matière subatomique. Bien qu'il n'y ait pas eu de confirmation expérimentale de la supersymétrie - qui propose que chaque particule identifiée dans le modèle standard ait un partenaire supersymétrique - il est assez bien considéré qu'il existe plus de 10 000 articles scientifiques sur le sujet. Donc, à part la licence poétique sur le changement de nom, nous leur donnerons celle-là. [La théorie du Big Bang: comment l'univers a commencé]
Et l'expérience? Est-ce que deux types dans un laboratoire comme Fermilab pourraient confirmer une théorie comme la Super Asymétrie en utilisant des kaons? Eh bien, il est certainement possible que les mesures directes des kaons soient en désaccord avec les prédictions et qu'une nouvelle théorie soit nécessaire pour expliquer cette divergence. Alors, nous leur donnerons celui-là. Mais les groupes expérimentaux modernes comptent bien plus de deux personnes. Mon propre groupe de recherche (qui teste avec diligence l'idée de la supersymétrie du monde réel) comprend environ 3 000 scientifiques du monde entier. Ce groupe expérimental, appelé Compact Muon Collaboration, ou CMS, utilise des données collectées au laboratoire du CERN en Europe. Le CERN est le laboratoire jumeau du Laboratoire Fermi, et il héberge le grand collisionneur de hadrons, qui accélère les faisceaux de protons à une vitesse proche de la vitesse de la lumière, les faisant entrer en collision à l'intérieur d'un appareil scientifique de 5 étages, appelé détecteur CMS..
La collaboration CMS est composée de scientifiques d'environ 200 instituts de recherche. Le groupe Fermilab CMS est composé d'une centaine de scientifiques et encore plus d'ingénieurs, de techniciens et de professionnels de l'informatique. Si CMS découvrait la supersymétrie, le crédit ne reviendrait pas à deux chercheurs du Laboratoire Fermi.
Et qu'en est-il du prix Nobel?
Il est certainement vrai que recevoir le prix Nobel est l'objectif secret de tout physicien. Mais il y avait beaucoup de mal dans la description de l'épisode télévisé. Par exemple, l'article d'Amy et Sheldon n'était sorti que quelques mois auparavant et il n'y avait qu'une seule mesure confirmant la conclusion. Cela n'a absolument rien à voir avec la façon dont cela se passerait vraiment. Pour commencer, il existe des centaines d'articles écrits prédisant de nouveaux phénomènes physiques. Il faut un peu de temps pour comparer la prédiction aux données; et il faut encore plus de temps pour écarter toutes les autres prédictions. De plus, si la Super Asymétrie était réelle, elle ferait des prédictions qui devraient être confirmées par d'autres mesures. Tout ce travail prendrait beaucoup de temps. Mais attribuons cela à «l'heure de la télévision», comme dans les émissions de télévision du CSI lorsqu'un test ADN est effectué en 10 minutes. Alors, je leur donnerai généreusement celui-ci.
Une grande partie de l'intrigue se concentre sur qui obtiendrait le prix Nobel, s'il était décerné. Et c'est un sac mélangé. Il est vrai que le Nobel peut aller jusqu'à trois personnes au maximum. Mais le processus de nomination est différent. Les membres de l'Académie suédoise des sciences peuvent proposer des candidatures, tout comme les anciens lauréats du prix Nobel et certains professeurs distingués à qui l'on demande des recommandations. Donc, il est possible que le directeur du Fermilab soit sur cette liste. Je ne sais pas s'il l'est, mais il a certainement la stature internationale pour être invité. Cependant, il est peu probable que le président de Caltech soit sur la liste. Nous appellerons ça une scission.
Lorsque Sheldon a refusé d'être nominé sans Amy, il y a un précédent historique. Pour le prix Nobel de physique en 1903, Marie et Pierre Curie avaient fait un travail considérable dans le domaine nouvellement découvert de la radioactivité. Compte tenu de l'époque et du statut de la femme à l'époque, la nomination initiale n'était que pour Pierre, bien que Marie soit la dirigeante intellectuelle du couple. Pierre a écrit le comité et a refusé d'être nommé sans que Marie soit co-nominée. Il l'emporta et les deux partagèrent le prix Nobel avec Henri Becquerel, une autre légende des premières études sur les rayonnements. Donc cet aspect de l'épisode a sonné très vrai.
L'épisode avait un mélange de fiction, de vérité et presque de vérité, mais cela m'a amené à me demander quels types de recherche au Fermilab pourraient réellement obtenir le prix Nobel. Si l'on regarde dans le passé, il y a la découverte en 1995 du quark top, même si je pense que c'est peu probable. Mais, avec impatience, il y a plusieurs expériences qui pourraient se qualifier un jour. Actuellement au Fermilab, une expérience appelée g-2 (G moins 2) étudie comment les particules subatomiques appelées muons oscillent lorsqu'elles sont placées dans un champ magnétique. Les muons sont comme des électrons joufflus et instables, et les comportements mesurés et prédits plus tôt sont en désaccord d'une manière alléchante. L'expérience g-2 établira si l'écart signifie une découverte. S'il s'agit d'une découverte, cela pourrait bien conduire à un prix Nobel. Pour ramener l'histoire à l'épisode "The Big Bang Theory", une explication proposée de l'écart actuellement observé est la supersymétrie.
Ensuite, il y a quelques expériences futures. DUNE étudiera le comportement des neutrinos et des neutrinos d'antimatière pour rechercher des différences. S'ils se comportent différemment, cela pourrait expliquer pourquoi l'univers est fait de matière et non à parts égales de matière et d'antimatière. Ce serait un Nobel. Et puis il y a l'expérience mu2e (désintégration muon en électron), qui recherche un type spécifique de désintégration muon. Si observé, c'est un autre Nobel.
Et, bien sûr, les scientifiques du Laboratoire Fermi sont à la recherche de matière noire et d'énergie noire, des substances mystérieuses qui dépassent en nombre la matière ordinaire dans un rapport de 20 pour un et détermineront l'évolution et l'avenir de l'univers. Ce sont également des terrains fertiles pour les prix Nobel. Il se pourrait bien que la prédiction de l'épisode d'un prix Nobel pour Fermilab se réalise dans l'esprit, sinon dans la vraie vie. Si vous souhaitez en savoir plus sur le futur programme de recherche du Fermilab et ces éventuels futurs prix Nobel, j'ai même fait une vidéo à ce sujet.
Je suppose que je devrais vous parler de la seule chose dans "La polarisation de confirmation"cela sonnait totalement faux. Les scientifiques du Fermilab ont piloté Economy Plus. Pfffftttt… un non-sens total. Pour nous, c'est l'entraîneur jusqu'au bout. Si un scientifique itinérant veut quelques précieux centimètres d'espace pour les jambes, il doit faire la différence. Ils ne devraient même pas taquiner comme ça. C'était juste méchant.
La science à la télévision a rarement raison et c'est normal. La plupart des télévisions sont censées être divertissantes. Mais c'est bien quand ils peuvent y incorporer de la vraie science. Cela peut intéresser les enfants à la science. C'est censé être la dernière saison de "The Big Bang Theory", et je serai triste de le voir partir.
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Don Lincoln est chercheur en physique à Fermilab. Il est l'auteur de "Le grand collisionneur de hadrons: l'histoire extraordinaire du boson de Higgs et d'autres choses qui vous épateront"(Johns Hopkins University Press, 2014), et il produit une série d'études scientifiques vidéos. Suis-le sur Facebook. Les opinions exprimées dans ce commentaire sont les siennes.
Don Lincoln a contribué cet article à 's Voix d'experts: Op-Ed & Insights. Publié à l'origine le .