Marii câștigători ai Premiului Nobel au fost scurti și rapizi

„Este loc destul acolo jos.” Așa a declarat fizicianul Richard Feynman în 1959, vestind un nou domeniu în nanofizică: studiul lucrurilor foarte mici.

Citatul lui Feynman mi-a rămas săptămâna trecută după ce Premiul Nobel pentru Fizică a fost acordat celor trei oameni de știință care și-au dat seama cum să producă explozii de lumină laser care au o lungime de doar o milioneme de trilionime de secundă, suficient de rapid pentru a urmări mișcările luminii laser. . Electroni într-o reacție chimică.

A doua zi, Premiul Nobel pentru Chimie a revenit la trei oameni de știință care au învățat cum să asambleze atomii în puncte cuantice, aglomerări atât de mici încât sunt considerate complet adimensionale.

Premiile au fost o reamintire a cât de deconectați suntem noi, oamenii, de scara la care se desfășoară cele mai importante procese ale naturii.

Mi-am petrecut o mare parte din cariera mea scriind despre lucruri la scară mai mare, în special despre univers, unde timpul este măsurat în secole și distanța în ani-lumină și unde fiecare an-lumină se întinde pe 6 trilioane de mile. Ciclurile de viață ale stelelor sunt măsurate în milioane sau miliarde de ani. După unele estimări, găurile negre pot fi în jur, consumând vorac, timp de 10^100 de ani.

Cu toate acestea, atomii sunt măsurați în fracțiuni de nanometru, adică aproximativ trei milionimi de inch. Potrivit colegului meu Carl ZimmerExistă un miliard de miliarde de miliarde de atomi în corpul meu, grupați în aproximativ 37 de trilioane de celule care fac toată munca pentru a mă menține în viață și conștient.

Reacțiile chimice sunt măsurate în totosecunde; Este sigur, dar riscant, să spun că pot exista până la un milion de trilioane de reacții chimice care au loc în fiecare secundă în fiecare dintre cele 37 de trilioane de celule care sunt eu. A spune „Conțin mulțimi” este o subestimare grosolană.

Cifrele mă fac amețit și obosit. Cum poți urmări atât de multe lucruri care se întâmplă atât de repede, toate guvernate de mecanica cuantică, regulile casei pentru lucruri foarte mici, după care orice poate fi oriunde până când le măsori?

Accidentele cuantice au loc tot timpul. De ce nu am dispărut pur și simplu într-o frenezie cuantică ca pisica lui Schrödinger, moartă și vie în același timp? Pot doar concluziona că există siguranță și stabilitate în numerele astrologice care ne alcătuiesc. Poate că un număr mare este un bastion împotriva incertitudinii cantitative. Deci iată-mă – cred.

Noi, oamenii, suntem blocați aproape în mijlocul scărilor cosmice – la înălțimea medie, care este o sutime de septilioane (10^-24) din dimensiunea universului observabil și cu durate de viață tipice de câteva octilioane de attosecunde. O attosecundă este o eternitate în comparație cu durata de viață a evazivului boson Higgs, o particulă subatomică care există timp de o miime de attosecundă înainte de a se descompune.

Potrivit astrofizicienilor, unul dintre cele mai dramatice și fundamentale evenimente din univers, cunoscut sub numele de inflație, a durat doar o sutime de quiktosecundă (10^-32 de secundă) după ce timpul a început să modeleze spațiu-timp și particulele și forțele care ar fi să o locuiască.

După cum a subliniat dr. Feynman, există încă scări mai scurte de timp și distanță înainte de a ajunge la limitele finale impuse de fizica cuantică: lungimea Planck, 10^-33 centimetri, și timpul Planck, 10^-43 centimetri pe secundă. Ambele sunt numite după fizicianul german Max Planck, care a făcut descoperirea care a condus la mecanica cuantică.

Cu mai multă energie, bani și creativitate, știința ar putea continua călătoria prin spațiul interior până la aceste limite, chiar și atunci când ajungem la stele. Lumea de sub și în interiorul unghiilor noastre poate fi la fel de incitantă și palpitant ca și spectacolul care se desfășoară deasupra noastră în fiecare noapte.