• Monday July 15,2019

Framtida kosmologi Nobels

Anonim

Jag blev tillfrågad om Alan Guth borde förvänta sig att vinna Nobelpriset för inflation, nu när WMAP har funnit preliminära bevis för en liten "lutning" i de primordiella störningarna, precis som vi kan förvänta oss av inflationen. För tillfället lutar jag mig mot "ännu inte", men det började mig att tänka på vilka kosmologiska upptäckter som ännu inte är hedrade av noblarna, men borde vara vid någon tidpunkt. (Efter 2004 års pris för asymptotisk frihet finns det inte några helt uppenbara partikelfysikpriser som lurar där ute, även om priser för färg, spontan symmetribrott och CP-kränkning skulle vara ganska motiverade.)

Det finns två upptäckter som uppenbarligen är nobelvärda: temperaturen anisotropier i kosmisk mikrovågsugnbakgrund och universals acceleration. En som är lite mindre uppenbar, men fortfarande extremt stark, är mörk materia. I varje fall är det emellertid inte exakt klart vilka personer som faktiskt borde få priset, med tanke på begränsningarna: (1) pristagare bör vara individer, inte samarbeten, (2) priser ger till levande människor, inte posthumt, och ) högst tre personer kan dela ett pris.

1992-observationen av CMB-anisotropier från NASAs COBE-satellit var det första steget i en revolution i hur kosmologin är klar, en som har kommit att dominera en hel del aktuell forskning. Efterföljande mätningar av andra experiment har uppenbarligen lett till stora förbättringar i precision, och viktigast av allt utvidgade vår förståelse av anisotropierna till mindre längdskalor, men jag tror att det första fyndet förtjänar Nobel. Så vem ska priset bli tilldelat? Av rent vetenskapliga skäl verkar det som om det var ett uppenbart trevägspris som borde ha gett för en tid sedan, till David Wilkinson, John Mather och George Smoot. Wilkinson var projektets farfar och var den ledande CMB-experimentalisten i årtionden. Mather var projektledare för själva satelliten (såväl som huvudforskaren för FIRAS-instrumentet som mättes blackbody-spektret), medan Smoot var PI för DMR-instrumentet som faktiskt mätt anisotropierna. Tyvärr försvann Wilkinson år 2002. En annan komplicerande faktor är att det fanns olika samarbetskamper som ledde till böcker av både Smoot och Mather som inte alltid var helt gratis mot varandra. Ändå, bakgrundsljud som det borde inte komma i vägen för stor vetenskap, och dessa killar förtjänar definitivt Nobel.

Det första direkta beviset för det accelererande universet kom från två grupper: Supernova Cosmology Project och High-Z Supernova Team. Prioriteringarna är lite komplicerade, men båda grupperna förtjänar verkligen stor kredit för att upptäcka detta överraskande och enormt inflytelserika resultat. SCP är ett enklare fall: de började först och blev tydligt ledda av Saul Perlmutter, som är en inbjudan till Nobel. High-Z-laget var lite mer demokratiskt och började andra men faktiskt gick på rekord först med påståendet att universum accelererades. Deras PI var Brian Schmidt (fullständigt avslöjande: min gamla akademiker); Den första författaren på discovery paper var Adam Riess; och deras andliga ledare var Robert Kirshner (de flesta av lagmedlemmarna var antingen elever eller postdocs av ​​Bobs på ett eller annat ställe). Svårt att bygga ett förnuftigt pris från den röra, men om jag hade ansvaret för universum skulle jag kunna ge 50% av priset till Perlmutter och 25% till Schmidt och Riess, och känner mig verkligen dålig om att inte inkludera Kirshner. Men upptäckten är tydligt värd en nobel, och jag kommer sannolikt inte att klaga med vad som helst som de väljer att dela upp priset.

Då kommer vi in ​​i mörkare vatten, tror jag. Tanken om mörk materia är en av de mest inflytelserika och viktiga i modern kosmologi, och en Nobel skulle vara helt lämplig. Du kanske klagar på att vi faktiskt inte har upptäckt mörk materia än, vilket verkligen är sant och relevant. men på ett eller annat sätt sker något med galaxerna och klustrenas dynamik som ligger utöver vad våra nuvarande teorier förutsäger, och det empiriska faktum är enormt viktigt. Det påpekades först av sena Fritz Zwicky på 1930-talet, som jämförde hastigheterna hos galaxer i Comaklustret till deras totala massa. Men fältet mognade oerhört med Vera Rubins mätningar av spiralgalaxernas rotationskurvor, vilket gav direkta bevis på att gravitationskraften föll av långsammare än fördelningen av synlig materia kunde bero på. Rubin förtjänar absolut priset, enligt min mening. Då finns den mer specifika kalla mörka materiens idé, som är en specifik modell för naturen av mörk materia och dess roll i galaxbildning. kredit för det är mer diffus (även om blumenthal, faber, primack och rees var självklart inflytelserika), och vi är mindre säkra på att grundidén är rätt, så jag ser inget behov av ett pris där ganska ändå. Jag tycker att det skulle vara bra att ge ett gemensamt pris till Rubin och någon annan, kanske Wendy Freedman för att mäta Hubble-konstanten, eller Jim Peebles för att utveckla fysisk kosmologi.

Då kommer vi till inflationen, vilket är en klibbig fråga på olika sätt. Det är absolut ingen tvekan om att inflationen varit en av de mest, förmodligen den mest inflytelserika idén i kosmologi de senaste decennierna. Det finns en hel del diskussion om vem som får krediter för det, eftersom ett antal papper diskuterat mycket likartade idéer; men det var tydligt Alan Guths papper från 1981 som satte berättelsen ihop på rätt sätt. Guth 's modell ("gammal inflation") fungerade dock inte riktigt, och de två uppföljningshandlingarna av Andrei Linde och Andreas Albrecht och Paul Steinhardt ("ny inflation") visade faktiskt att tanken var trovärdig . Det är totalt fyra personer, du kommer märka. Eftersom Andy Albrecht var examenstudent vid tidpunkten för sitt inflationspapper med Steinhardt, och eftersom både Linde och Steinhardt har skrivit på många mer inflytelserika papper om inflation, får kredit ibland informellt till Guth, Linde, Steinhardt och andra.

", Vilket är lite orättvist.

Men ännu viktigare, vi vet inte om inflationen är rätt. Det är ingen tvekan om att det har gjort ett antal förutsägelser som har verifierats dramatiskt: universum är rumsligt platt, det finns ett spektrum av adiabatiska och gaussiska primärtäthetsförstörningar, och det spektret är nästan skalfritt, men inte nödvändigtvis exakt det. Och dessa förutsägelser var inte garanterade i förväg; Modeller där störningarna genererades av kosmiska strängar, till exempel, var ganska lönsamma under 1980-talet, men har nu blivit uteslutna genom CMB-anisotropiska observationer.

Ändå verkar tanken att en icke-inflationär mekanism ställer in de ursprungliga villkoren för storängen fortfarande verkar troligt för mig, även om jag inte vet vad den mekanismen skulle vara. Förutsättningarna från inflationen har varit skarpa, men de har inte varit sådana saker som vi inte kunde tänka oss att få från någon annan modell. Om vi ​​skulle hitta bevis för gravitationsvågstörningar i polariseringen av CMB kunde typ inflationen lätt förklara, då kan jag vara övertygad; men det är ganska möjligt att tyngdkraftsvågen verkligen finns där men på en nivå för liten att någonsin bli observerad.

Så jag är lite sönder. Inflationen är en övertygande och genial och inflytelserik idé, och den bör erkännas. Men Nobelkommittén vill inte ge ut sina priser om de inte är helt säkra på att den upptäckt / teorin som de ges är ingen chans att vara fel. Jag är inte säker på hur man höjer inflationen från statusen "förmodligen på rätt spår" till statusen "rätt utöver ett rimligt tvivel". Under tiden, om Nobelkommittén beslutar att ta en risk och ge Alan Guth Priset, du kommer inte höra några klagomål från mig.


Intressanta Artiklar

Paris Hilton gör inte drog, hon är en drog.  En värktablett.

Paris Hilton gör inte drog, hon är en drog. En värktablett.

När du tittar på en bild av Paris Hilton känner du dig inte varm och luddig inuti, som om all smärta lämnade din kropp? Om så är fallet har du något gemensamt med manliga möss, för vilka man tittar på en bild av tabloiddronningen har en smärtstillande effekt. Men om du är mer som jag och tittar på en bild av arvingen ger dig heebie jeebies känner du dig bättre när du hör forskare 'förklaring till denna analgetiska effekt: Forskarna misstänker att bilden av Paris är verkligen bara stressar musen ut. De tror att hon är

Ansiktets utveckling: Ett brev till vissa läsare i Tennessee

Ansiktets utveckling: Ett brev till vissa läsare i Tennessee

Något konstigt hände nyligen till mig i Tennessee. Jag var faktiskt inte i Tennessee när det hände. Den främmande härligheten kom från där-faktiskt, från en plats i Tennessee-och så småningom nådde mig upp här i New England. Det började med en kolumn jag skrev i oktoberutgåvan av Discover, om utvecklingen av det mänskliga ansiktet. Ibland skriver

School Spying Update: Distrikt används webbkameror 42 gånger;  FBI på fallet

School Spying Update: Distrikt används webbkameror 42 gånger; FBI på fallet

När vi senast lämnade Lower Merion School District hade tjänstemännen cirkulerat vagnarna och vägrade att öppet diskutera rättegångskostnadsskolans administratörer med fjärråtkomst till webkamerorna i de bärbara datorer som utlämnades till studenter och gör det utan eleverna eller deras föräldrar 'kunskap. Skolan var gan

Forskare identifierar den skyldige som hotar den kinesiska Sturgeon med utrotning

Forskare identifierar den skyldige som hotar den kinesiska Sturgeon med utrotning

Kinas senaste ekonomiska boom har kommit på bekostnad av förorenade landskap och nyutrotningshotade arter, och nu förklarar en ny studie hur en annan art har lämnats ut på utkanten av utrotningen. Den utrotningshotade kinesiska sturgen bor i östra Kina och Gula haven och återvänder till Kinas Yangtze-flod för att gissa. Byggand

Regel nr 1 för bärande kärnhemligheter: Lämna inte bärbar dator i hotellrummet

Regel nr 1 för bärande kärnhemligheter: Lämna inte bärbar dator i hotellrummet

Allvarligt borde inte statliga tjänstemän som är involverade i hemlig verksamhet tvingas sitta genom datasäkerhet 101? Enligt en ny rapport visade en syrisk tjänsteman anmärkningsvärd okunnighet om bästa säkerhetspraxis samtidigt som han bodde i ett posh hotell i London 2006. Officiellt besökte den israeliska underrättelsetjänsten Mossad med misstankar om att han visste någonting om en hemlig kärnvapen reaktor i den syriska öknen på en plats kallad Al Kibar-komplexet. När syran gick

Dessa idioter förstörs av vetenskap

Dessa idioter förstörs av vetenskap

En ny studie från två doktorander vid University of Leicester har bevisat, en gång för alla, att Justin Timberlake inte vet vad han pratar om. I ett kort papper visar eleverna att det är fysiskt omöjligt för en person att gråta en flod. Även om vi gjorde varje person på jorden, såg Titanic samtidigt som vi lyssnade på Sarah McLachlan, och samlade då den ofrånkomliga floden av tårar, hela mänskligheten skulle fortfarande inte fylla en flod. Som en riktmär