U svojoj novoj knjizi Kucanje na nebeska vrata, teoretičarka Sveučilišta Harvard Lisa Randall istražuje kako fizika može transformirati naše razumijevanje temeljne prirode svijeta. Ona smatra da bi mogla postojati dodatna dimenzija bliska našoj poznatoj stvarnosti, skrivena, osim bizarnog usporavanja sile gravitacije onako kako je vidimo. Također razmišlja o sastavu tamne materije, nevidljivih čestica koje su oblikovale rast čitavog kozmosa. Te ideje, nekad jedina provincija fantastika, suočavaju se s stvarnim testovima u novoj generaciji eksperimenata. Osjetljivi detektori sada njuškaju za tamnu tvar, dok najsloženiji znanstveni stroj ikad stvoren, Veliki hadronski sudarač (LHC), ispod granice Švicarske i Francuske, razbija subatomske čestice jedna u drugu gotovo brzinom svjetlosti.
Iz ove priče
[×] ZATVORI
Fizičarka Lisa Randall vjeruje da u našoj poznatoj stvarnosti može postojati dodatna dimenzija, skrivena osim bizarnog pada snage gravitacije onako kako je vidimo. (Bostonski globus preko Getty Images-a) 
FOTOGALERIJA
Povezani sadržaj
- Lisa Randall Vodič za galaksiju
- Tražite Neutrinose, Prirodne čestice duhova
- Rep za crnu rupu
Koji su bili vaši glavni ciljevi za vašu novu knjigu?
Jedan je cilj bio opisati znanost koja me danas zanima: fizika koja se događa u LHC-u i traži tamna tvar. Također sam želio objasniti prirodu znanosti: što znači biti ispravno i pogrešno, što znači mjeriti, te uloge neizvjesnosti, rizika i kreativnosti.
Smatrate li da je fizička zajednica na pragu pronalaska nečeg izuzetnog?
Svakako se nadam. Imamo dobru priliku [s LHC-om] vidjeti Higgsovu česticu, što nam govori kako elementarne čestice stječu masu. Ostala duboka pitanja uključuju prostorno-vremensku simetriju i postoje li dodatne dimenzije. Zaista imamo šansu da upadnemo u te teme.
Ovdje ima puno bizarnih ideja, od teorije struna do "brane" dodatnih dimenzija odmah pored naše. Zašto bismo ove ideje trebali promatrati više nego maštovite konstrukcije?
Svakako ne tražim od nikoga da vjeruje u bilo koju od ideja koje prezentiram. To je dio poante knjige: nauka nastavlja, a sustavno završimo s novim idejama i objašnjenjima, krećući se od ljudskih ljestvica koje smo vrlo dobro poznavali, tako da su ljestvice tako udaljene da je teško imati intuiciju o njima. Znanost je također postupak koji se ispravlja, nešto što očekujem da će se dogoditi s nedavnom najavom neutrina koji se mogu kretati brže od brzine svjetlosti.
Možete li opisati suštinu vaše ideje o dodatnim dimenzijama?
U svemir bi moglo postojati više od tri dimenzije koje smo upoznati. Oni su skriveni od nas na neki način, možda zato što su sitni ili iskrivljeni. Ali čak i ako su nevidljivi, mogli bi utjecati na ono što mi zapravo gledamo u svemiru. Postoji puno stvari koje ne možemo vidjeti golim okom, a za koje se ispostavi da su utemeljene u stvarnosti.
Dodatne dimenzije mogle bi biti relevantne za jedno od pitanja na koja pokušavamo odgovoriti na LHC-u: kako čestice dobivaju svoju masu i zašto imaju mase koje rade, a koje su daleko manje nego što bi ih fizičari očekivali. Dakle, naša ideja je da postoji dodatna dimenzija koja je toliko iskrivljena, mase bi bile velike na jednom mjestu, a male na drugom. Drugim riječima, gravitacija bi na jednom mjestu mogla biti slabija, a na drugom jača. Ako je tako, to bi moglo biti prirodno objašnjenje i zašto su čestice mase kakve jesu, i zašto je gravitacija toliko slabija od ostalih elementarnih sila koje promatramo.
Ova dodatna dimenzija mogla bi se odvojiti od naše za milijun biliona trilijunta centimetra. Je li to paralelni, ali nepristupačni svemir?
Ona djeluje s našim dimenzijama samo putem gravitacije. A gravitacija je izuzetno slaba. Elementarna čestica kod običnih energija ima zanemarivu gravitacijsku silu. Ali u LHC-u, ako je ta ideja ispravna, vidjeli bismo dokaze o toj dodatnoj dimenziji. Čestice bi mogle unijeti zamah u dodatnu dimenziju, a to bi se zapravo moglo primijetiti.
Ali to nije nešto što mislite kao "paralelni svemir?"
Tehnički gledano, da, mogao bi postojati paralelno s našim svemirom. Ali to nije samo kopija kopije našeg svemira, na što mnogi ljudi pomisle kad čuju tu frazu.
Ako fizičari pronađu čvrste dokaze o dodatnim dimenzijama, kako bi to moglo utjecati na naš pogled na svemir i naše mjesto u njemu?
Možete imati vrlo egzotične temeljne pojave, ali one bi i dalje bile u skladu s uobičajenim pravilima koja poznajemo. Na nekoj razini to ništa ne mijenja. Međutim, to znači da na nekom dubokom temeljnom nivou vani postoji mnogo bogatiji svemir. Čudesna je stvar znati od čega se sastoji naš svemir.
Opisujete LHC kao "nevjerojatno postignuće."
Tehnološki, to je tour de force. Činjenica da ova stvar djeluje je nevjerojatna. Tražimo vrlo rijetke događaje, tako da vam je potreban vrlo precizan, vrlo dobro razumljiv stroj da biste ih napravili i detektore da biste razumjeli što vidite. Potrebna vam je ekstremna količina energije koja je usredotočena na vrlo maleno područje da bi se ti sudari dogodili, omogućujući potkomponentama protona - kvarkovima i gluonima da se izravno sudaraju. A kad to učine, mogu napraviti nove oblike težih materija.
Mnogi su se plašili da će LHC stvoriti crnu rupu koja proždre planet.
Znanstvenici su to shvatili vrlo ozbiljno i isključili su tu mogućnost ne samo teoretski, već i promatrajući sudare kozmičkih zraka koji stvaraju istu vrstu energije. Živimo u svijetu u kojem postoji puno rizika, i krajnje je vrijeme da počnemo ozbiljno shvaćati one koji bismo trebali biti zabrinuti. Fizičari su pokazali da ovo posebno nije rizik.
Nudite iskrenu raspravu o religiji i njezinoj kompatibilnosti sa znanošću. Zašto ste odlučili proširiti tu temu?
Skoro da sam morao u knjizi pod nazivom Kucanje na nebeska vrata . Ali stvarna je zbrka oko toga što znači ispravno i pogrešno - razlika između duhovnih uvjerenja i onoga što je znanost. Osjetio sam da je važno objasniti te razlike ako ću htjeti objasniti znanost. Željela sam ozbiljno shvatiti različite poglede na svemir koje ljudi imaju, ali reći da zaista postoje razlike.
Napisali ste: "Religijski dio vašeg mozga ne može djelovati istovremeno sa znanstvenim. Oni su jednostavno nespojivi."
Kad kažem da su nespojive, mislim na nešto vrlo specifično: Duhovno vjerovanje utemeljeno na nečemu što se ne temelji na stvarnom materijalu ili uzroku i posljedici - načinima na koje znanstveno razumijemo - je drugačije od znanosti. To je vrlo specifična izjava.
Kada razgovarate s javnom publikom, koja vas popularna zabluda o fizici najviše pogađa?
Pokušavaš me uvaliti u probleme! Vjerojatno je pretjerana primjena kvantne mehanike. Ljudi misle da to objašnjava stvari koje se ne mogu. Postoji puno misterija o kvantnoj mehanici, ali uglavnom nastaju u vrlo detaljnim mjerenjima u kontroliranim postavkama.
Ghanske detektore LHC-a opisujete kao umjetnička djela. Je li ispitivanje prirode svemira jednako estetsko nastojanje koliko i znanstveno?
Umjetnost i znanost privlače neke iste kreativne nagone. Cijenim nešto veće od nas samih, za koje mislim da se i u umjetnosti i u znanosti bave. Međutim, u znanosti možete imati lijepu ideju, a može biti i samo pogrešno - ne zato što je matematički nedosljedna, već zato što se u svijetu ne ostvaruje.
Napisali ste tekst za operu, "Hipermusički prolog: Projektivna opera u sedam zrakoplova", koja je premijerno izvedena 2009. u pariškom Centru Pompidou. Kako je to nastalo?
Skladatelj [Hector Parra] pisao mi je da pitam želim li se uključiti. Bila je to zanimljiva prilika da se na novi način istraži raskrsnica umjetnosti i znanosti. Umjetnost se često reflektira na ideje vremena. Tako mi se jako svidjelo raditi s umjetnicima koji to cijene i koji uvrštavaju znanost u novu stvar - ali ne samo na način koji je kopiraju. Bilo je velikih kreativnih izazova, poput predstavljanja viših dimenzija na pozornici.
Opera je imala dvostruku glumu, minimalistički scenski dizajn sa apstraktnim projekcijama i partiturom koja je na nekim mjestima bila digitalno izmijenjena. Sjedenje u publici sigurno vam je bilo prilično iskustvo.
Radim na olovci i papiru ili na računalu, tako da sam zapravo fantastične pjevače koji pjevaju moje riječi, u pratnji glazbenika i raskošnog seta, bio samo nešto za vidjeti. Dijelovi koji su se kretali naprijed-natrag između van-dimenzionalnog svijeta i našeg svijeta bili su zaista sjajni. Hector je mislio [moje istraživanje] će mu dati uvid u načine stvaranja različitih vrsta glazbe, i zaista je to učinio. Mislim da su od mene tražili da uložim više fizike nego što bih to idealno želio, a u konačnici je i glazba bila vrlo apstraktna. Međutim, bila je to sjajna glazba, a bilo je i trenutaka koji su bili zaista prekrasni.
U naslovu i tekstu knjige stvarate razigrane glazbene reference, od policije i Suzanne Vege do Beatlesa i Boba Dylana. Jeste li veliki obožavatelj glazbe?
Imam tu neuobičajenu sposobnost gdje se riječi zabiju u moju glavu, pa čujem pjesmu i puno puta se dogodi automatski da kasnije upotrijebim tekst. Možda nije prvotna namjera riječi, ali ponekad se lijepo uklapaju u ono što pokušavam reći.
Što je sljedeće za vas u znanosti?
Istražio sam ideje koje odnose tamnu tvar na običnu materiju. Postoji nevjerojatna činjenica da je energija koju tama nosi u svemiru oko šest puta veća od energije koju nosi obična materija. Pitanje je, zašto je to tako? [Omjer] je mogao biti potpuno drugačiji. Dakle, gledam na koji se način mogu povezati dvije vrste materije, što bi objasnilo slučajnost.
