A nagy Nobel-díjasok alacsonyak és gyorsak voltak

– Rengeteg hely van odalent. Így nyilatkozott 1959-ben Richard Feynman fizikus, aki a nanofizika új területét hirdette meg: a nagyon kicsi dolgok tanulmányozását.

Feynman idézete a múlt héten ragadt meg bennem, miután a fizikai Nobel-díjat három tudósnak ítélték oda, akik rájöttek, hogyan hozhatnak létre olyan lézerfény-kitöréseket, amelyek csak a másodperc milliomod trilliód része hosszúak, és elég gyorsak a lézerfény mozgásának nyomon követéséhez. . Elektronok kémiai reakcióban.

Másnap a kémiai Nobel-díjat három tudós kapta, akik megtanulták, hogyan kell atomokat kvantumpontokká összeállítani, olyan kicsi csomókká, amelyek teljesen dimenzió nélkülinek tekinthetők.

A díjak emlékeztettek arra, hogy mi, emberek mennyire elszakadunk attól a léptéktől, amelyen a természet legfontosabb folyamatai kibontakoznak.

Pályafutásom nagy részét azzal töltöttem, hogy nagyobb léptékű dolgokról írtam, különösen az univerzumról, ahol az időt évszázadokban, a távolságot pedig fényévekben mérik, és ahol minden fényév 6 billió mérföldet ölel fel. A csillagok életciklusát évmilliókban vagy milliárdokban mérik. Egyes becslések szerint a fekete lyukak 10^100 évig létezhetnek, és falánkul fogyasztanak.

Az atomokat azonban a nanométer töredékeiben mérik, ami körülbelül három milliomod hüvelyk. Carl Zimmer kollégám szerintEgymilliárd milliárd milliárd atom van a testemben, körülbelül 37 billió sejtbe csoportosulva, amelyek mindent megtesznek azért, hogy életben tartsanak és tudatosak maradjak.

A kémiai reakciókat totoszekundumban mérjük; Biztonságos, de kockázatos azt állítani, hogy az én 37 billió sejt mindegyikében másodpercenként akár millió billió kémiai reakció is lezajlik. Ha azt mondjuk, hogy „tömegeket tartalmazok” – durva alábecsülés.

A számok megszédítenek és elfárasztanak. Hogyan lehet nyomon követni annyi mindent, ami ilyen gyorsan történik, és mindezt a kvantummechanika szabályozza, a nagyon kis dolgok háziszabálya, amelyek szerint bármi bárhol lehet, amíg meg nem méred?

Kvantumbalesetek folyamatosan történnek. Miért nem tűntem el egyszerűen egy kvantumőrületben, mint Schrödinger macskája, holtan és élve egyszerre? Csak azt a következtetést vonhatom le, hogy biztonság és stabilitás rejlik az asztrológiai számokban, amelyek alkotnak minket. Talán a nagy számok védbástyát jelentenek a mennyiségi bizonytalanság ellen. Szóval itt vagyok – azt hiszem.

Mi, emberek jóformán a kozmikus lépték közepén ragadunk – az átlagos magasságon, ami a megfigyelhető univerzum méretének századszeptilliod része (10^-24), tipikus élettartama pedig néhány oktilillió attoszekundum. Egy attoszekundum egy örökkévalóság a megfoghatatlan Higgs-bozon élettartamához képest, egy szubatomi részecske, amely egy ezredmásodpercig létezik, mielőtt elbomolna.

Az asztrofizikusok szerint az univerzum egyik legdrámaibb és legalapvetőbb eseménye, az infláció, mindössze egy század kvktoszekundum (10^-32 másodperc) telt el, miután az idő elkezdte formálni a téridőt és a benne lakozó részecskéket és erőket. azt.

Ahogy Dr. Feynman rámutatott, még mindig vannak rövidebb idő- és távolságskálák, mielőtt elérjük a kvantumfizika által meghatározott végső határokat: a Planck-hossz 10^-33 centiméter és a Planck-idő 10^-43 centiméter másodpercenként. Mindkettő Max Planck német fizikus nevéhez fűződik, aki meghozta azt az áttörést, amely a kvantummechanikához vezetett.

Több energiával, pénzzel és kreativitással a tudomány folytathatja az utazást a belső űrben ezekhez a határokhoz, még akkor is, ha elérjük a csillagokat. A körmünk alatti és a körmünkben lévő világ ugyanolyan izgalmas és izgalmas lehet, mint az a látvány, amely minden este fölénk tárul.