Büyük Nobel Ödülü sahipleri kısa ve hızlıydı

“Aşağıda yeterince yer var.” Fizikçi Richard Feynman 1959’da böyle ilan ederek nanofizikte yeni bir alanın müjdesini verdi: çok küçük şeylerin incelenmesi.

Geçen hafta Nobel Fizik Ödülü’nün, saniyenin trilyonda biri kadar uzunlukta, lazer ışığının hareketlerini izlemeye yetecek kadar hızlı lazer ışığı patlamalarının nasıl üretileceğini bulan üç bilim adamına verilmesinin ardından Feynman’ın sözü aklımdan çıkmıyordu. . Kimyasal reaksiyonda elektronlar.

Ertesi gün, Nobel Kimya Ödülü, atomları tamamen boyutsuz kabul edilecek kadar küçük kümeler halinde kuantum noktaları halinde nasıl birleştireceklerini öğrenen üç bilim adamına verildi.

Ödüller, biz insanların, doğanın en önemli süreçlerinin ortaya çıktığı ölçekten ne kadar kopuk olduğumuzun bir hatırlatıcısıydı.

Kariyerimin çoğunu daha büyük ölçekteki şeyler hakkında yazarak geçirdim, özellikle de zamanın yüzyıllarla, mesafenin ışık yılıyla ölçüldüğü ve her ışık yılının 6 trilyon mil kat ettiği evren hakkında. Yıldızların yaşam döngüleri milyonlarca veya milyarlarca yılla ölçülür. Bazı tahminlere göre, kara delikler 10 üzeri 100 yıl boyunca doymak bilmeden tüketerek ortalıkta dolaşıyor olabilir.

Ancak atomlar bir nanometrenin kesirleri (bir inçin yaklaşık üç milyonda biri) cinsinden ölçülür. Meslektaşım Carl Zimmer’a göreVücudumda, beni hayatta ve bilinçli tutmak için gereken tüm işi yapan, yaklaşık 37 trilyon hücreye ayrılmış milyarlarca milyar milyar atom var.

Kimyasal reaksiyonlar totosaniye cinsinden ölçülür; Benim 37 trilyon hücremin her birinde her saniye bir milyon trilyon kadar kimyasal reaksiyonun meydana gelebileceğini söylemek güvenli ama risklidir. “Ben kalabalıkları barındırıyorum” demek çok yetersiz bir ifadedir.

Sayılar başımı döndürüyor ve yoruyor. Bu kadar hızlı gerçekleşen, hepsi kuantum mekaniği tarafından yönetilen, çok küçük şeyler için evin kuralları olan ve siz onu ölçene kadar herhangi bir şeyin herhangi bir yerde olabileceği kuralına göre yönetilen bu kadar çok şeyi nasıl takip edebiliyorsunuz?

Kuantum kazaları her zaman olur. Neden Schrödinger’in kedisi gibi aynı anda ölü ve canlı bir kuantum çılgınlığı içinde ortadan kaybolmadım? Sadece bizi oluşturan astrolojik sayılarda güvenlik ve istikrar olduğu sonucuna varabilirim. Belki de büyük sayılar niceliksel belirsizliğe karşı bir siperdir. İşte buradayım – sanırım.

Biz insanlar, kozmik ölçeklerin hemen hemen ortasında sıkışıp kaldık; ortalama uzunlukta, yani evrenin bir septilyon (10^-24) büyüklüğünde ve ortalama ömrü bir oktilyon attosaniye kadar. Bir attosaniye, bozunmadan önce attosaniyenin binde biri kadar süre boyunca var olan atomaltı bir parçacık olan bulunması zor Higgs bozonunun ömrüyle karşılaştırıldığında sonsuzluktur.

Astrofizikçilere göre, evrendeki en dramatik ve temel olaylardan biri olan şişme olarak bilinen olay, zamanın uzay-zamanı ve parçacıkları ve kuvvetleri şekillendirmeye başlamasından sonra yalnızca kiktosaniyenin yüzde biri kadar (saniyenin 10^-32’si) sürdü. orada yaşa.

Dr. Feynman’ın işaret ettiği gibi, kuantum fiziğinin dayattığı nihai sınırlara ulaşmadan önce hâlâ daha kısa zaman ve mesafe ölçekleri var: Planck uzunluğu, 10^-33 santimetre ve Planck zamanı, saniyede 10^-43 santimetre. Her ikisi de adını kuantum mekaniğine yol açan buluşu yapan Alman fizikçi Max Planck’tan alıyor.

Daha fazla enerji, para ve yaratıcılıkla bilim, yıldızlara ulaşsak bile iç uzayda bu sınırlara doğru yolculuğa devam edebilir. Tırnaklarımızın altındaki ve içindeki dünya, her gece üzerimizde yaşanan manzara kadar heyecan verici ve heyecan verici olabilir.