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In ihrem Buch "We Have No Idea" (Riverhead Books, 2017) stellen die Autoren Jorge Cham und Daniel Whiteson die Tropen des populärwissenschaftlichen Buches auf den Kopf: Statt zu erforschen, was wir über das unglaubliche Universum wissen, das wir Zuhause nennen, entschieden sie sich dafür Schauen Sie sich an, was wir über den Kosmos nicht wissen und warum das wirklich aufregend ist.

Cham schreibt den populären Web-Comic "Piled Higher and Deeper", der einen satirischen (wenn auch meist wahren) Bericht über die moderne Wissenschaft präsentiert, wie er von den "Grunts" - den graduierten Studenten - erfahren wurde. Whiteson ist Professor für experimentelle Teilchenphysik an der Universität von Kalifornien, Irvine. Er ist an der ATLAS-Kollaboration am Large Hadron Collider (LHC) beteiligt, wo das Higgs-Boson entdeckt wurde. Das Higgs ist eigentlich das, was Cham und Whiteson an erster Stelle zusammen gebracht hat - die beiden trafen sich 2012, als Whiteson fragte, ob sie an einem Comic über das mysteriöse Teilchen mitarbeiten könnten. Im folgenden Jahr gaben Wissenschaftler des LHC bekannt, dass sie die Existenz des Teilchens bestätigt hätten.

Die Autoren haben kürzlich mit ProfoundSpace.org darüber gesprochen, wie sie sich getroffen haben, ihr neues Buch und die aufregenden Ideen, die derzeit unsere größten Wissenschaftler verblüffen. [Verwandte: Gravitationswellen Wissenschaftler: Q & A mit Nobelpreisträgern Kip Thorne und Barry Barish]

ProfoundSpace.org: Was hat dich auf die Idee gebracht, der Wissenschaft aus der Perspektive offener Fragen näher zu kommen als den Dingen, die Wissenschaftler kürzlich entdeckt haben?

Daniel Whiteson: Ich denke, es gibt eine Menge Missverständnisse in der Öffentlichkeit darüber, wie viel Wissenschaft weiß, wie viel Wissenschaft nicht weiß. Sicher hat die Wissenschaft eine unglaubliche Menge über das Universum gelernt. Aber für mich persönlich, als Wissenschaftler, sind die Dinge, die wir nicht verstehen, das aufregendste, weil es in der Wissenschaft immer darum ging, zu erforschen, über den Ozean des Unbekannten zu segeln und neue Dinge zu lernen. Und das Spannende ist, dass es diese großen Fragen gibt, die tatsächlich Antworten haben. Es ist nicht wie Spekulation oder Philosophie; Da draußen gibt es Antworten, die wir lernen können. Und für mich ist das wirklich aufregend.

Jorge Cham: Wir wollten die Leute mit den Fragen über das, was wir nicht wissen, in Verbindung bringen und sie dann als Ausrede benutzen, um darüber zu reden, was wir wissen. Eine Sache, die wir im Laufe der Entwicklung entwickelt haben, war diese Vorstellung davon, wie die Wissenschaft funktioniert: Was sind die Grenzen der Wissenschaft, wie wächst und erweitert sich die Wissenschaft und deckt mehr Dinge ab, und wie können Fragen von der Philosophie zur Wissenschaft gehen? .

Wir sehen viele Bücher, die über Dinge reden, als wären sie Fakten, oder sie beginnen die Geschichte einfach mit "OK, hier ist was wir wissen. Wir wissen, dass das Universum, einige Sekunden nach dem Urknall, diese Zeit hatte der Inflation. Und alle stimmen darin überein, und das ist es, was es ist. "

Ich denke, für uns war es interessanter, einen Schritt zurück zu machen und zu sagen: "Hey, warte eine Minute. Das ist ein verrückt Idee. Wie konnten wir zu diesen Schlussfolgerungen gelangen? "Und so denke ich, dass wir dabei einen Schritt zurückgehen und sagen:" In Ordnung, die Leute haben das bemerkt und dann haben sie das bemerkt. Aber dann haben sie diese andere Sache bemerkt, und das einzige, was hätte Sinn machen können, ist diese verrückte Idee von, zum Beispiel, Inflation. "Aber ich denke, in gewisser Weise, das ein bisschen kommuniziert, wie die Wissenschaft gemacht wird.

ProfoundSpace.org: Gab es ein Thema, bei dem Sie beide das Gefühl hatten: "Gott sei Dank haben wir die Illustrationen, denn sonst wäre das ein Alptraum, den wir erklären müssten"?

Cham: Es war hilfreich, im Kapitel über zusätzliche Dimensionen Dinge zu zeichnen - einfach Pfeile zeichnen und geschweifte Pfeile zeichnen zu können und in drei Dimensionen zeigen zu können, wie es aussehen würde, wenn die Schwerkraft in zusätzliche schleifenförmige Dimensionen zerfällt. Ich denke, das ist ein Kapitel, in dem die Grafik wirklich geholfen hat.

Whiteson: Ich stimme Jorge vollkommen zu. In diesem Kapitel waren sie [die Illustrationen] wirklich wichtig. Aber ich habe das Gefühl, dass sie in jedem Kapitel eine wesentliche Rolle spielen.

In der Teilchenphysik verwenden wir oft das Feynman-Diagramm, das am Ende nur ein Cartoon ist, oder? Es ist eine vereinfachte Beschreibung dessen, was vor sich geht, um Ihnen eine Möglichkeit zu geben, über den Prozess nachzudenken und zu verstehen, was passiert. [Related: String-Theorie: Ein kurzer Überblick]

ProfoundSpace.org: Wissenschaftler benutzen Diagramme oder technische Cartoons, aber diese können immer noch unzugänglich sein. Es klingt, als ob Visuals in einem vertrauten Format genauso wichtig ist.

Cham: Cartoons haben diese Kraft. Sie geben den Menschen Ruhe, und sie ziehen natürlich das Interesse der Menschen auf sich. Es bricht deine Wache auf eine Art und Weise. Niemand öffnet die Comics-Seite in einer Zeitung und hat das Gefühl, dass sie schlechte Nachrichten bekommen werden oder dass sie etwas lesen werden, das sie nicht verstehen können. Ich denke also, dass sie diese voreingestellte Kraft in sich haben, damit sich die Leute wirklich gut fühlen.

ProfoundSpace.org: Welches Thema hat dich am meisten begeistert? Welcher hat dich wirklich von deinem Platz springen lassen?

Cham: Ich würde sagen, meine liebsten sind einige der mittleren Kapitel, wo wir von kosmischen Strahlen [und anderen] sehr greifbaren Mysterien sprechen. Oder wie der über Antimaterie. Wir haben eine großartige Theorie davon; wir haben es im Labor gesehen; wir können es schaffen. Aber da ist dieser eine Aspekt, eine riesige Frage, oder? Warum gibt es mehr Materie als Antimaterie? Und das könnte unser Verständnis des Universums völlig verändern.

Sehr greifbare Geheimnisse und Dinge, die in Sichtweite sind, aber nur diese eine Frage haben, von der wir keine Ahnung haben, die alles aufrichten könnte. Das sind meine Lieblingskapitel, über die ich nachdenken muss.

Whiteson: Ich denke, eine meiner Lieblingsfragen ist die Frage, was vor dem Urknall geschah. Es ist eine wissenschaftliche Frage, aber sie ist auch zutiefst philosophisch und metaphysisch wichtig. Wenn ich dem Universum eine Frage stellen und eine Antwort garantieren könnte, könnte es die sein, die ich stelle, weil ich nur so neugierig auf die Quelle, die Ursache, die ersten Momente dieses unglaublichen Universums bin.

Es ist unglaublich für mich, dass wir etwas über die Momente im frühen Universum wissen, und was wir wissen, ist erstaunlich. Die Expansion des Universums, die Inflation - es ist unglaublich. Und dann die Größe der Fragen, die bleiben. Weißt du, was ist vorher passiert? Was löste es aus? Und dann, im Umkehrschluss: Wie wird es enden? Wohin geht es? Ich meine, all diese Fragen sind einfach so groß und faszinierend.

Es erinnerte mich daran, dass mein Interesse an der Wissenschaft ursprünglich eher auf dem Weltraum als auf der Grundlage von Partikeln lag - du weißt, dieses Kind blickte zu dem Stern auf und wunderte sich über das Universum. Und manchmal wünschte ich, ich wäre ein Kosmologe und kein Teilchenphysiker geworden. [Kosmologen untersuchen den Ursprung und die Entwicklung des Universums, während Teilchenphysiker sich auf die Bestimmung der fundamentalen Natur und des Verhaltens von Materie konzentrieren.] Zum Glück nähern sich die beiden Felder heutzutage immer näher an. Die Teilchenphysik hat mehr und mehr über die Kosmologie zu sagen.

Cham: Hast du wirklich, Daniel? Ich wusste das nicht von dir.

Whiteson: Ja, ich wollte Astronomin werden. Und dann habe ich viel Zeit mit Astronomie verbracht, und mir wurde klar, dass der größte Teil der Astronomie nachts nur kalt ist und durch Teleskope starrt. Es war wirklich nicht so aufregend. Um eine Karriere in der Forschung zu machen, müssen Sie sich für die großen Fragen interessieren. Das ist kein Problem für die Astronomie. Aber Sie müssen sich auch für die tägliche Arbeit interessieren, wie für das Handwerk. Und ich bin überhaupt keine Teleskop-Person.

Später wurde mir klar, dass man eine Menge Astronomie machen kann, die Daten berechnet und analysiert, aber ich hatte keinen Zugang dazu, als ich 10 oder 12 oder 14 war. Und so war es die Teilchenphysik, die mich anzog auf diese Weise, weil die Teilchenphysik sehr rechenintensiv ist und ich ein Computermensch bin.

Cham: Du bist wie, "Ich würde lieber in einem Keller in Genf sitzen, als in ..."

Whiteson: Dann sitzen Sie auf einem Berggipfel in Hawaii.

[In Genf befindet sich der Large Hadron Collider, der größte Teilchenbeschleuniger der Welt, wo Whiteson einige seiner Forschungen durchführt. Währenddessen beherbergen die Berge von Hawaii eine Vielzahl von Teleskopen und Observatorien, wie das Keck Observatorium auf Mauna Kea]

ProfoundSpace.org: Gab es etwas, das es nicht in letzter Minute geschafft hat?

Cham: Hast du Kapitel 13 schon gelesen?

ProfoundSpace.org: Ja, habe ich. Ich würde das gerne wissen. [Das Kapitel "Was ist mit Kapitel 13 passiert?" enthält einen einzigen Satz: "Wir haben keine Ahnung."]

Alle: [Lachen]

Whiteson: Kapitel 13 kam zustande, weil wir ein erstes Kapitel hatten und wir die Dinge verschoben haben. Wir haben ein paar Ideen gelöscht, und in der letzten Minute wurde uns klar: "Hoppla, wir haben ein Kapitel, Kapitel 13. Wir haben den einen Satz für den Moment geschrieben und es war lustig."

Cham: Nein, es war mysteriöser als das, denke ich, Daniel. Wir hatten ein Kapitel über Schwarze Löcher geplant, aber am Ende haben wir beschlossen, es nicht zu tun. Wir hatten die Kapitel in Bezug auf ihren Platz im Buch gemischt und irgendwie war es Kapitel 13, das vermisst wurde. Es ist nur irgendwie verschwunden.

Whiteson: Wir hatten die Kapitel bereits benannt, ihnen die Kapitelzahlen gegeben und sie von einem Kapitel zum anderen referenziert, also wäre es ein großer Schmerz, sie alle neu zu nummerieren. Also, am Ende werden Witze wirklich aus der Faulheit geboren.

ProfoundSpace.org: Was denkst du ist das aufregendste große neue Wissenschaftsprojekt, und wie könnte es anfangen, bei einem dieser Themen abzuhauen?

Whiteson: Für mich gibt es zwei wirklich faszinierende Themen, auf die ich mich freue, die Ergebnisse zu hören. Eins ist Experimente mit dunkler Materie. Wir wissen nicht, was dunkle Materie ist, und es ist erstaunlich, dass der größte Teil der Materie im Universum ein Geheimnis ist. Und es wäre wunderbar zu entdecken, ob es aus Teilchen besteht und wie dieses Teilchen ist, und eine der besten Möglichkeiten, dies zu tun, sind diese großen unterirdischen Detektoren für dunkle Materie wie LUX und XENON. Die werden jetzt groß genug und ruhig genug, dass sie wirklich eine Chance haben, etwas zu sehen. Und die nächsten Jahre werden uns wirklich sagen, ob dunkle Materie ein auffindbares Teilchen ist.

Und die anderen sind das Weltraum-Zeug, wie das James-Webb-Teleskop, das uns einen so erstaunlichen Blick auf das frühe Universum geben wird. Fast jedes Mal, wenn die Menschheit ein neues Teleskop gebaut hat und in den Weltraum geschaut hat, haben sie etwas Verrücktes gefunden - etwas, das sie nicht erwartet haben, etwas, das sie anfangs nicht verstanden haben, etwas, das keinen Sinn ergibt, das unsere Sicht auf das, was ist dort draußen. Weil das Universum mit verrückten Sachen gefüllt ist. Und so bin ich sehr gespannt, was das James Webb Teleskop entdeckt. [Verwandte Artikel: Das James Webb Space Telescope bauen]

ProfoundSpace.org: Wer hoffst du liest "Wir haben keine Ahnung"?

Cham: Nun, hoffentlich alle Leser von ProfoundSpace.org. Wir wollen wirklich nur, dass jeder das Buch liest.

Whiteson: Wir wollten wirklich, dass das Buch für jeden zugänglich ist, der Interesse an der Wissenschaft hat. Das schließt frühreife 10-Jährige bis zu 100-Jährigen mit ein, und wirklich ohne Hintergrund notwendig.

Und wenn jemand das Buch liest und eine unbeantwortete Frage hat, können Sie mir gerne eine E-Mail schicken. Ich beantworte gerne die Fragen der Leser. Ich liebe diese Nachfolge.

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