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미래의 물리학의 비전


Nima Arkani-Hamed는 우주의 주제를 다루게되며, 어렵지는 않으며, 그는 인간의 이해의 가장자리로 당신을 운송하는 데 몇 분 또는 몇 시간 동안 이야기 할 것입니다. 그리고 그는 아인슈타인을 넘어, 시공간 및 양자 역학을 넘어, 20 세기의 물리학의 피곤한 트로피에 이르기까지 모든 것이 어떻게 작동하는지에 대한 이야기를 들려 줄 것입니다. 너무 단순 해 보일 것입니다. 그는 2015 년에도 여전히 투기 적이라는 것을 상기시켜 줄 것입니다. 그러나 그는 언젠가 비전이 이루어질 것이라고 확신했다.

그는 지난 20 년 동안 제작 한 아이디어 토렌트의 강점에 대해 - 그는 2012 년에 3 백만 달러의 기본 물리학상을 수상했습니다. 2012 년에는 대규모 추가 차원의 제안, HIGGS Boson에 대한 새로운 이론, 어둠의 물질에 대한 새로운 이론, 이론의 이론에 대한 새로운 이론에 대한 새로운 이론을 포함하여 입자 물리학에서의 독창적 인 접근법을 위해 3 백만 달러의 기본 물리 상을 수상했습니다. 진폭”-뉴저지 주 프린스턴에있는 고급 연구 연구소 (IAS)의 교수 인 Arkani-Hamed (43 세)는 오늘날 최고의 이론적 물리학 자 중 한 명으로 널리 알려져 있습니다. 동료들은 그의 뛰어난 수학적 능력, 창의성, 본능 및 물리학에 대한 방대한 지식뿐만 아니라 불가능한 복잡한 문제를 단순화하기 위해 자신의 요령을 지적합니다. Stanford University의 이론적 입자 물리학자인 Savas Dimopoulos는“Nima는 인재 공간의 모든 구성 요소에서 놀랍습니다.

그러나 많은 물리학 자들이 Stagecraft에서 멀어지면서 Arkani Hamed는“Messiah”,“Pied Piper”,“impresario”라고 말합니다. 그는 움직임과 검은 머리카락이 어깨에 쏟아져 계산, 사고 실험 및 역사적 선례를 이야기로, 앞으로 나올 장을 설명합니다. 그의 청취자들은 대학원생부터 노벨상 수상자에 이르기까지 다양합니다. College Park에있는 메릴랜드 대학교의 이론 물리학자인 라만 선 드럼 (Raman Sundrum)은“그는 계속해서 물품을 생각해 내고 설득력이 최면이다.

Arkani-Hamed의 사명은 단순하지만, 거의 잠을 자지 못하는 모든 소비는 우주를 이해하는 것입니다. 그는 프린스턴에서 이번 여름에“롤리그가 될 시간이 전혀 없다고 생각한다”고 말했다. 이 강박 관념은 그를 여러 방향으로 받아들이지 만 최근 몇 년 동안 우주에 대한 한 가지 질문은 분야와 함께 그를 선입했습니다. 입자 물리학 자들은 우주의 특성이 불가피하고, 예측 가능하며,“자연스러운”지, 현명한 패턴으로 함께 고정 시키는지, 또는 우주가 매우 부자연스럽고, 수많은 다른 일상적인 가능성 사이의 독특한 순열인지, 특별한 조건이 생명을 불러 일으킬 수 없는지 여부를 알고 싶어합니다. 자연 우주는 원칙적으로 알고있는 우주입니다. 그러나 우주가 평생 동안 부자연스럽고 미세 조정되면 우주 룰렛 휠의 운이 좋은 결과는 우주의 광대하고 다양한“다중 사람들”이 우리의 도달 범위를 넘어서 존재해야한다고 추론합니다. 이 Multiverse는 우리 우주가 자체 용어로 완전히 이해하기가 불가능하게 만듭니다.

사물이 서서, "표준 모델"이라는 40 세의 방정식 세트에서 체계화 된 알려진 기본 입자는 현명한 패턴이없고 평생 동안 놀랍게 미세 조정 된 것처럼 보입니다. 자연에 대한 믿음에 의해 안내 된 Arkani-Hamed와 다른 입자 물리학 자들은 표준 모델을 더 크고 자연스러운 패턴으로 맞출 수있는 영리한 방법을 고안했습니다. 그러나 몇 번이고 강력한 입자 콜라이드는 새로운 입자와 현상의 형태로 제안에 대한 증거를 밝히지 못했고, 자연이 죽었다는 황량하고 급진적 인 전망을 점차적으로 지적하고 있습니다.

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그럼에도 불구하고, 많은 물리학 자, 아카 니 (Arkani-Hamed)의 수석은보다 결정적인 대답을 구합니다. 그리고 지금 당장 자연성 문제에 대한 그의 탐구는 중국을 통해 이어집니다. 2 년 전, 그는 베이징에서 미래의 고속 에너지 물리학 센터의 취임 이사가되기로 동의했습니다. 그는 전례없는 규모의 기계 건설을 위해 중국을 18 번 방문한 후, 둘레에서 최대 60 마일의 원형 입자 콜라이더, 또는 유럽의 대형 Hadron Collider (LHC)보다 거의 4 배나 큰 캠페인을했습니다. “Great Collider”라는 별명을 붙잡고 30 년 동안 약 100 억 달러의 비용이 들었을 때, 이는 LHC를 물리 우주의 새로운 중심으로 성공할 것입니다. Arkani-Hamed와 그와 동의하는 사람들에 따르면,이 100 조 변동 전자-볼트 (TEV) 콜라이더는 LHC가 자연스런 원리를 구제하거나 지배 할 수없는 입자를 찾을 수없는 입자를 찾을 수있을 정도로 하위 원자력 입자를 졸업 할 수있을 정도로 열심히 일할 수 없으며, 두 가지 다른 그림 중 하나를 향해 물리학자를 구하거나 살해 할 수없는 우주를 죽일 수 있습니다.

중국 콜리드 캠페인은 Yifang Wang, 노벨상 수상자 David Gross 및 The Fields Medalist S.T.를 포함하여 Arkani Hamed를 제외하고 많은 저명한 연구원들의 지원과 참여를 가지고 있습니다. 야우뿐만 아니라 실험가와 엔지니어들의 군단은 무대 뒤에서 일하고 있지만이 프로젝트는 논란의 여지가 있습니다. 전문가들은 기계가 달성 할 것에 대해 동의하지 않습니다. 그들은 또한 중국이 입자 물리학의 지배권을 잡을 준비가되어 있는지 궁금해하며, 유럽과 미국의 수천 명의 물리학 자들의 도움을 받아도 작은 입자 물리 공동체 커뮤니티가 향후 20 년 동안 매우 거대한 프로젝트를 운영하기에 충분히 빠르게 성장할 수 있는지 의문을 제기합니다. 캠페인을 지원하는 입자 물리학자인 타오 한 (Tao Han)이 그의 중국 동료들의 우려를 표명했다.

이제 의사 결정 시간입니다. 중국 정부는 연말까지 5 년 예산 계획을 발표하여 Collider Project의 연구 개발에 투자 할 계획을 밝힐 것입니다.

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“중국 의이 100-TEV Collider 프로그램은 훌륭합니다. 도전적입니다. 위험합니다. 이것이 바로 이것이 바로이과 같은 것이 Nima 없이는 실제로 많은 트랙션을 가질 수 없었던 이유입니다.”라고 캠페인을 돕기 위해 베이징을 방문한 Sundrum은 말했습니다. "그분은 총 환상, 잃어버린 판타지에서 싸우는 기회가있는 것부터 이것을 가져 오는 데 엄청난 설득이있었습니다."

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공원과가

Arkani-Hamed에게 중국 콜라더 캠페인은 열린 문을 밀고있는 느낌이 듭니다. "당신이 그것에 대해 더 생각하면, 그것은 완벽합니다."라고 그는 그의 사무실 소파에 콜라 제로를 마시 며 말했다. “물리학에 좋을 것입니다. 중국에게는 좋을 것입니다. 그들은 세상에서 최고가 될 수있는 것을 찾고 있습니다.” 그는 이렇게 말했습니다.“인생에는 이상 주의적 이유로하고 싶은 일과 다른 사람이 마키아 벨리 안의 이유로하고 싶은 일이 동일합니다. 그리고 그렇게되면, 당신은 그냥해야합니다. 그냥해야 해요!”

June Sunlight는 분필로 된 블랙 보드와 웅장한 골동품 책상에 쏟아졌습니다. Arkani-Hamed는 2 년 전 남아프리카에서 사파리에서 그녀와 함께 갔을 때 그의 파트너 인 생물 학자가 찍은 남성 표범의 프레임 사진 아래에 앉아있었습니다. 그의 평범한 검은 티셔츠,화물 반바지 및 샌들을 자랑하며, 숭배 된 태비의 힘든 사랑 인 고양이 긁힘으로 덮힌 팔을 뿌렸다. 점심을 먹은 시제자로 둘러싸인 그는 냅킨에 대한 이론을 긁어 내고 일부를 방어하고 다른 사람들을 설명하고 더 많은 콜라 제로를 잡았습니다. (그의 카페인 섭취량은 몇 년 전에 하루에 15 ~ 16 개의 에스프레소 샷으로 정점에 도달했습니다.)

Arkani-Hamed는 복도에서 반 농담으로 묘사 한 청년이 복도에서 어울리는 젊은이들에게도 그의 시간에 관대하다. 그의 무리의 많은 사람들은 최고의 연구 대학의 교수진에 합류했으며 현재는 그들의 세대의 지도자입니다. "Nima의 학생은 Usain Bolt가 트랙 코치로 사용하는 것과 같았습니다. 매사추세츠 기술 연구소의 제시 탈러 (Jesse Thaler)는 아카 니-헤어 (Arkani-Hamed)의 번잡 한 하버드 사무소에서 웃음으로 가득 찬 황소 세션과“카페인 중심의 심문”에 거의 매일 지출하는 것을 묘사했습니다. Thaler는 다음과 같이 덧붙였습니다.“지금까지 내 물리 경력의 높은 지점을 살펴보면, 많은 사람들이 Nima의 예를 따르려고 시도했기 때문에 많은 사람들이 발생했기 때문에 발생했습니다. 그리고 에스프레소를 마시는 것.”

Arkani-Hamed는 그의 경력 전반에 걸쳐 파괴적인 힘이었습니다. 그는 1990 년대 중반, 버클리 캘리포니아 대학교에서 대학원에서 자신의 이름을 만들기 시작했습니다. 그의 선임자 인 Dimopoulos의 사전 인쇄에서 실수를 지적했을 때, 그의 고문은 Dimopoulos가 유럽의 안식일에서 돌아와서 Arkani-Hamed와 함께 일하기 위해 Stanford의 SLAC 국립 가속도기 에서 박사후 연구원이되기를 원한다고 제안했다. . Dimopoulos는 생각을 회상했다. "왜 박사후가 내 미래를 결정하게할까요?" 결국, 그는 돌아 왔고, 그와 Arkani-Hamed는 친한 친구와 공동 작업자가되었습니다. Dimopoulos는“우리는 함께 생산적인 시간과 즐거운 시간을 보냈습니다. "그는 내 인생에서 가장 친한 친구 중 하나입니다." 그들의 가장 큰 협력은 우리의 3 차원 현실의 각 지점에서 추가 공간 차원의 가상 효과로 표준 모델을 반올림했습니다.

Arkani-Hamed가 새로운 연구 지역 하나를 낳았을 때, 그는 주차 규칙과 같은 실제 산만에 저항했습니다. 버클리의 젊은 교수로서, 그는 그에게 배정 된 멀리 떨어진 공간이 아닌 건물 근처의 대부분의 빈 부지에 주차를 고집했으며,“원하는”포스터에 얼굴을 착륙시키고 버클리에서 하버드로 그를 몰아 넣는 주차 승무원과 서사시 전쟁을 일으켰습니다. 그곳에서 그의 주차 문제는 다소 완화되었고 (그의 차는 정기적으로 인근 부지에 견인되었지만) 그의 경력은 번성했습니다. 하버드 물리학 자 멜리사 프랭클린 (Melissa Franklin)은“그는 전체 장소를 살아있게 만들었다”고 말했다. 2008 년에 그는 IAS를 떠나“목적의 순도”와 교육 의무로부터 자유를 구하기 위해 그의 주차 문제는 끝났지 만“우리는 울었다”고 프랭클린은 말했다. “우리는 울었다.”

Albert Einstein과 Kurt Gödel과 같은 위대한 사상가들이 경력을 마친 IAS의 평온함은 Arkani-Hamed의 야망을 늦추지 않았습니다. 이제 새로운 아이디어가 계속 쏟아져 나오면서 그의 낮과 밤에는 그의 꿈의 콜라이더를 추구하는 비행과 회의로 가득 차 있습니다. 그날 6 월에, 기차역에서 지적으로 지친 기자를 떨어 뜨린 후, Arkani-Hamed는 Newark로 운전하여 홍콩으로가는 Redeye 비행기를 잡았습니다. 그는 중국 동료들과 만나고 Collider Project에 대한 연구를 안내하기 위해 베이징으로 다른 비행기를 타기 전에 회의에서 연설했습니다. "나는 라이온스가 먹는 방식을 자고있다"고 그는 말했다.

별으로 탈출

Arkani-Hamed의 어머니 인 Hamideh Alasti는 아들이 세상을 이해하려는 아들의 운전이 한때 자신의 생명을 구했습니다. 그는 휴스턴에서 태어 났으며, 그의 아버지 Jafar는 달의 물리적 특성을 분석하는 아폴로 프로그램에서 일했습니다. (Arkani-Hamed의 어머니와 그의 여동생 인 Sanaz“Sunny”Jensen도 물리학 자입니다.) 가족이이란과 미국의 학문적 직업 사이에서 튀어 오면서 젊은 Nima는 와 같은 책을 흡수했습니다. , Arkady Leokum의, 개구리, 뱀, 도롱뇽을 잡고 키우고 그들의 행동을 연구하는 것과 같은 실습 과학적 조사를 즐겼습니다. Alasti는“그는 물질적 인 삶에 관심이 없었습니다. "당신이 그가 더 좋은 셔츠를 착용하기를 원한다면, 그는 그것을 원하지 않았습니다." 그의 아버지는 다음과 같이 덧붙였습니다.“저는 테헤란에서 거의 매주 주말마다 Nima 하이킹을했습니다. 그는 매우 고집이났다. 나는 그가 약 4 살 때 약 11 시간에 하이킹을 한 후 기억한다. 나는 그에게 내 어깨에 와서 거절 해달라고 부탁했다.”

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1979 년이란의 샤가 전복되었을 때, 가족은 다시 미국에서 고국으로 돌아와 자유 표현과 가능성의 약속으로 돌아 왔습니다. Nima는 부모님과 서양 교육을받은 친구들 사이의 정치적 토론에 앉아 공산주의자 선언문을 Reading Farsi 만화책으로. 그러나 1 년 안에 Ayatollah Khomeini는 대학을 폐쇄하기 시작했습니다. Jafar는 Tehran의 Sharif University에서 일하면서 14 명의 동료가 폐쇄를 비난하는 공개 서한을 공동으로 작성했습니다. 서명자들은 블랙리스트에 올랐다. Jafar는 발견 할 수있는 사람들이 투옥되거나 교수형을 당했다고 말했다. 그는 지하로 가서 밀수업자들이 말을 타고 나라에서 그와 그의 가족을 전달할 수 있도록 5 만 달러 (그의 생명 저축)를 지불했습니다. 핸드 오프 체인의 한 밀수업자가 전액 지불을받지 못했을 때, 그 남자는이란과 터키 사이의 산에있는 Nima, 그의 부모님과 그의 여동생을 버렸습니다.

이틀이 걸리는 여행으로 일주일 동안 10 살짜리 Nima는 107도 열을 개발했고 너무 약해서 걷기에는 너무 약했습니다. Jafar는 아내와 아이들을 계곡에 모여 도움을 청했습니다. 3 시간 후, 그는 유목민 쿠르드 그룹을 만났고, 그중에는 Khomeini에 대한 쿠르드 반대의 지도자입니다. 니마의 기억에 휩싸 일은 영웅 인 남자는 가족을 구하기 위해 말을 보냈습니다. 죽어가는 소년은 어머니의 말 뒤에서 떨어졌다. Alasti는“그는 모양이 매우 나빴습니다. 그를 활기차게하기 위해, 그녀는 하늘을 가로 질러 쓸어 넘기는 별의 밝은 리본 (은하계 은하)에주의를 기울였으며, 그들이 안전을 위해 그것을 만들 때 망원경을 얻을 수 있다고 약속했습니다. 그녀는“이것은 그를 매우, 매우 약혼했다”고 말했다. 국경을 건너 안전하게 가족이 토론토로 향했습니다.

캐나다에서는 인생이 좋았습니다. 한 가지만이 부끄러웠다. 그 당시에는“사람들이 사물에 대해 생각한 비네 즈와 야망 수준에 천장이있었습니다. 그는 특히 많은 캐나다인들이 NASA 우주 셔틀의 로봇 팔을 건설 한 것을 얼마나 자랑스럽게 생각했는지에 충격을 받았습니다. 그는 발사 뉴스를 보도하는 동안“팔에 '캐나다'에 팔 에이 모든 가까운 곳이있을 것이며 우주 왕복선이 더 큰 거래 일 것입니다!”라고 회상했습니다. 학교에서 그는 바쁜 일을 거부하고 수학 (모든 시험)과 영어 (교사, 읽기와 쓰기를 좋아했기 때문에)를 제외하고 평범한 성적을 얻었으며, 전국 물리 시험에서 모든 캐나다에서 최고 점수를 받았습니다. 고등학교에서 1 학년이되자 그는 성공적인 이론 물리학자가 될 것이 분명했습니다. “당신은 다음 아인슈타인이 될 것입니다.”그와 그의 부모님은 물리 교사의 놀림을 회상합니다.“그리고 나는 당신에게 B를 준 사람이 될 것입니다!”

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토론토 대학교에서는 더 이상 숙제가 중요하지 않습니다. 그는 첫 번째 물리 테스트를 받았으며, 시니어 연도에는 Quantum Field 이론을 대학원생들에게 가르치는 것을 돕고있었습니다. 사람들은 수학과 물리학에 대한 전염성 열정에 끌 렸습니다. “대부분의 사람들은 물건을 이해하기가 어렵고 대부분 포기해야한다는 생각에 익숙해집니다. 그는 그렇게하지 않았습니다.”라고 지금 수학자 인 친구이자 급우 휴 토마스는 말했습니다. "그 중 일부는 정말, 정말, 정말, 정말 똑똑하기 때문에 많은 것을 이해하는 데 촬영을했습니다."

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가장 높은 에너지

Arkani-Hamed의 100-TEV Collider에 대한 Arkani-Hamed의 캠페인은 2013 년 7 월 30 일에 미네소타 주 미니애폴리스의 American Particle Physics의 미래에 대한 패널 토론에서 시작하여 1,000 명의 물리학 자의 청중을 연설하기 위해 5 분만에 Arkani Hamed가 자신의 말을 앞서 조심스럽게 준비했습니다. "우리는 모두 기본 물리학에서 전례없는 시대를 시작하고 있다는 것을 알고 있습니다." 자연의 곤경을 높인 후에 그는 이렇게 계속했다.“스테이크는 과거보다 높습니다. 우리는 이것이나 입자에 대해 묻지 않고 물리적 현실에 대해 훨씬 더 깊은 구조적입니다. …이 질문을 해결하는 가장 좋은 방법은 가능한 최고 에너지로 충전을 이끌고 100-TEV Collider를 구축하는 것입니다.”

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"나는 그 옆에 앉아서 그가 쓴 내용에 대한 단어를 읽는 것을 보았습니다. … Nima의 대화는 진정한 진전을 이루기 위해 더 큰 충돌기가 필요하다고 깊이 느끼는 사람들에게 생명을 불어 넣었습니다. … 실용성에 대한 사례가 없었으며 대담한 행동 유도, 달 사격이었으며 기본적으로 겁쟁이로 보지 못한 사람들과 용기를 가진 사람들을 불렀습니다.”

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Quanta 잡지를위한 Béatrice de géa

비디오 : Nima Arkani-Hamed는 100-TEV Particle Collider를 구축하기위한“큰 그림”사례를 만듭니다.

그의 전투는 청중을 전기 시켰고 나머지 토론을 지배했지만 대부분의 Arkani-Hamed의 동료 패널리스트들과 잘 어울리지 않았습니다. 한 사람은 그가“꿈을 꾸었다”고 제안했다. 많은 사람들이 일리노이 주 Fermilab에서 소규모 중성미자 실험의 건설을 선호했습니다. 다음 Big U.S. Project는 다음 5 월 Particle Physics Community의 정책 형성 보고서에 포함 된 계획입니다. Arkani-Hamed는이 계획에 강력하게 동의하지 않습니다. 그는 최근 중성미자 물리학이“완벽하게 흥미 롭다”고 말했다. 그는 미국의 물리학 자들이“외상 후 스트레스 장애”로 고통받는 것으로 진단합니다. LHC의 3 배의 규모가 3 배의 비참한 취소에서 회복 할 수 없었으며 1993 년 텍사스에서 텍사스에서 건설을 통해 파업을했을 것입니다. SSC 사람들이 수십억 달러를조차했을뿐만 아니라, 외국의 경력을 손상 시켰을뿐만 아니라, 이는 영구적으로 경력을 손상 시켰습니다. "필드가 자신에 대해 생각하는 방식과 정부가 일반 대중에게 제시하는 방식에 영향을 미쳤습니다." 미국에서는 Sundrum이 말한 것처럼 100 억 달러의 100 억 달러와 같은 아이디어가“도착시 죽음”입니다.

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Arkani-Hamed는 곧 피츠버그 대학교와 베이징의 칭 후아 대학교에서 게시물을 보유한 타오 한 (Tao Han)으로부터 곧 들었습니다. 한은 최근에 성공하지 못할 때까지 10 년 동안 중국에서 고 에너지 입자 콜라이더 건설을 위해 동요하고 있다고 그는 말했다. 과학 교육의 우수성에 대한 중국의 명성에도 불구하고 기본 연구에서 미국과 유럽보다 훨씬 뒤떨어져 있습니다. 수십 년 동안이 나라의 최고의 입자 물리학 자들은 전통을 키우기보다는 미국과 유럽으로 이주했습니다.

이것은 2008 년에 완료된 240 미터 링 인 베이징 전자-포시 트론 콜 라이더 II (BEPCII)의 성공적인 건설로 인해 변화하기 시작했다. Han은 2012 년 중국이 남부 중국 해외의 Daya Bay에서 주요 중성미자 실험을 시작했을 때 더 큰 해상 변화를 감지했다. 4 월에 발표 된 결과는 애매하고 가벼운 입자가 한 유형에서 다른 유형에서 다른 유형으로 형성 될 수있는 방법에 대한 그림을 완성했습니다. 서부 과학자들은 Daya Bay가 아마도 가장 중요한 입자 물리학 결과로 중국에서 나온 것으로 보았습니다.

Bepcii와 Daya Bay의 원동력은 베이징의 물리학자인 Yifang Wang이었다. 2011 년 유럽과 미국에서 초기 경력을 쌓은 실험의 강점에 대해 Wang은 Beijing의 고 에너지 물리 연구소 (IHEP)의 이사로 임명되었습니다. 그는 즉시 중국에서 더 큰 실험을 추진했다. 건물 기계는 비싸고 시간이 많이 걸리기 때문에 Wang과 그의 동료들은 이론이 길을 ​​이끌기로 결정했습니다. 2 년 전, 그들은 Ihep에 이론 센터를 설립하기로 동의했습니다. 창립 감독이 필요하고 한은 그 사람을 알고 있다고 말했다.

Arkani-Hamed, Wang 및 Beijing의 다른 사람들 사이의 일련의 회의 후, Ihep의 Future High Energy Physics Center는 2013 년 12 월 리본 절단 행사에서 시작되었으며 Arkani Hamed는 감독으로 시작되었습니다. "나는 가장 가까운 Collider-Physics 친구 40 명에게 전화를 걸어 중국의 센터 방문을 예약하기 위해 프린스턴으로 데려 갔다. 그곳에서 그들은 새로운 슈퍼 콜 라이더를 구축하기위한 물리 사례를 해결하기 위해 중국과 협력하고 있습니다. 이 기계는 "HIGGS 공장"으로 시작하여 낮은 에너지에서 입자를 충돌하여 Higgs Bosons라는 입자를 생성하고 새로운 물리학의 간접 징후에 대한 특성을 닦은 다음 2042 년까지 70 ~ 100 TEV (이용 가능한 자석 기술에 따라)까지의 특성을 습득했습니다. 연구 결과에 따르면 실험이 어떻게 작동 하는지를 설명했습니다. 한편, 산타 바바라 (Santa Barbara) 캘리포니아 대학교의 이론가 인 아카 니 (Arkani Hamm)과 그로스 (Arkani-Hamed and Gross)는 세계에서 가장 유명한 물리학 자들을 9 명 더 설득하여 프로젝트를 추천하는 편지를 설계하도록 설득했다. 그 중 하나 인 중국에서 유명한 하버드의 수학자이자 현악기 이론가 인 야우 (Yau)는 중국의 부통령 리 유체 카오 (Li Yuanchao)에게 편지를 개인적으로 전달했다. 야우에 따르면, 유명한 서명 목록이 부통령의 관심을 끌었다. Yau는 그의 요청에 따라 과학 기술 장관은 프로젝트의 타당성을 논의하기 위해 일련의 회의를 개최했다고 말했다. (야우의 저서, 대 벽에서 그레이트 콜 라이더까지 , Steve Nadis와 공동 저술 한 것은 올 가을에 나타날 것입니다.)

중대한 도전이 남아 있습니다. 국제 사회의 상당한 도움을 받아도 전문가들은 향후 10 년 동안 수천 개의 새로운 중국 입자 물리학 자들이 훈련을 받아야한다고 추정합니다. 입자 물리학에 대한 관심은 이미 대학원 신청자들 사이에서 증가하고있는 것으로 보이며 Arkani Hamed는 특징적으로 낙관적이지만 일부 연구자들은 증가율이 충분하지 않을 것이라고 걱정합니다. 또한, 양성자를 100 TEV로 가속하는 데 필요한 자석은 미국 정부 실험실 인 Fermilab에서 제작되며,이 시점에서 여전히 금지적으로 비싸다. 국가는 협력해야하며, 프로젝트를 예산 내에서 유지하기 위해 향후 10 년 동안 자석 비용이 상당히 줄어들어 야합니다.

더 문제로, 일부 연구자들은 그레이트 콜라이더가 아르 카니 하이드가 선전하고있는 자연스러운 질문에 대한 결정적인 대답을 제공하지 않을 것이라고 의심합니다. 크랜머는 의심의 여지가 있습니다. "나는 이것이 현장에서 중요한 시점이며 자연/미세 조정이 깊은 문제라는 생각에 매우 동정심이있다"고 그는 이메일로 썼다. "그러나 우리가 100-TEV Collider를 구축하고 자연이 미세 조정되었다는 결정적인 증거가 될 것이라는 것은 아무것도 보지 못했다고 확신하지 못합니다." 콜라이더가 단순히 액세스 할 수없는 표준 모델의 자연스러운 완성이 존재할 가능성이 남아있을 것입니다. (Arkani-Hamed와 Collaborators는 이번 여름에 다른 방식으로 테스트 할 수있는“Nnaturalness”라고 불렀던 이번 여름에 그러한 시나리오를 제안했습니다.) 파리의 입자 물리학자인 Adam Falkowski는 분야의 발전에 대해 블로그를 블로그에서 블로그에 올라가면 100 TEV에서 새로운 입자가 발견되지 않으면 물리학자가 더 완전한 이론을 찾아서 떠날 것이라고 주장합니다. "현재이 콜라이더가 입자 물리학 또는 우주의 퍼즐을 해결하는 데 도움이 될 것이라는 징후는 없습니다."

Collider Project의 가장 유명한 반대자는 노벨상 수상자 C.N.입니다. 잘 알려진 93 세의 물리학자인 양은 입자 물리학에 크게 영향을 미쳤지 만 사회에 훨씬 더 유익한 물질 물리학 (재료의 행동과 관련된)을 고려하는 유명한 물리학 자. 양의 견해는 공개적으로 서면으로 나타나지 않지만 한은 공개적으로 알려진 캠페인에 대한 장애물이라고 설명했다.

많은 입자 물리학 자들은 차세대 콜라이더를 원합니다. 왜냐하면 그것은 수천 개의 일자리와 분야의 미래를 보장 할 것이기 때문입니다. 그리고 자연성을 어두운 개념으로 간주하는 Gross는 단순히 새로운 물리학에 대한 마지막 도랑 검색을 원합니다. "우리는 자연에서 더 많은 힌트가 필요하다"고 말했다. "그녀는 어디로 가야할지 알려야합니다."

한에 따르면, 중국의 심의 과정은 불투명하지만, 그는 뉴스가 나오는 것을 격려하는 것을 들었고, 중국 입자 물리학 자들은 그들의 계획을 진행하고있다.

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중국이 물러나면, Arkani-Hamed는 LHC가있는 유럽의 CERN 실험실에서 평행 한 (느리게 진행되는 경우) 콜라이더 캠페인 뒤에 자신의 무게를 던질 것입니다. CERN의 입자 이론가 인 Michelangelo Mangano는 그 옵션을 평가하는 데 관여하여 두 프로젝트 모두에서 벗어날 수 있다고 제안했습니다. "중국이 [Higgs Factory]의 주요 목표를 달성한다면 가능한 시나리오는 CERN이 100 TEV 콜라더를 직접 지적하는 시나리오이며, 중국은 첫 번째 프로젝트와 함께 경험을 사용하여 100 TEV보다 훨씬 야심 찬 무언가로 넘어갑니다."

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또는 차세대 콜라이더가 없을 수도 있습니다. LHC의 주요 입자 물리학자인 Joe Incandela는 유럽과 중국 콜라더 캠페인을 모두 지원하는 LHC의 주요 입자 물리학자인 Joe Incandela는“이것은 저를 특정 시점에서 정말 강하게 맞았습니다. 그는 세계가 콜리드 구축을 중단하면 한 세대 내에 필요한 파트너십과 집단 전문 지식이 사라질 것이라고 말했다. “아마도 우리가 수천 년을지지해야 할 결과 일 것입니다. … 그리고 소년, 그 질문을 멈추고 열어두기 위해 - 당신은 우리가 느끼는 책임을 볼 수 있습니다. Nima는이 책임을 느낍니다. 우리 모두는 이것이 끝이 될 수 없다고 생각합니다. 우리는 적어도 한 걸음 더 나아가 야합니다.”

공간과 시간을 넘어

Arkani-Hamed의 유산은 100-TEV 콜라이더가 구체화 되든 아니든 상관없이 다른 것보다 더 중요한 캠페인에 달려있을 수 있습니다. 그가 우주의 속성이 자연 스럽는지에 대한 의문을 쫓아 가더라도, 처음에는 공간과 시간을 일으키는 원인을 발견하려고합니다. 급진적으로 들리는 것처럼, 많은 물리학 자들은 이제 우리가 움직이고있는 시공간적 차원이 근본적인 것이 아니라 현실에 대한 더 깊고 진실한 설명에서 나온다고 생각합니다. 그리고 2013 년에 Arkani-Hamed와 그의 학생 Jaroslav Trnka의 예기치 않은 발견은 자연의 기본 법칙이 어떻게 보일지에 대한 단서를 제공했습니다.

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그들은 부피가 입자 충돌의 결과를 인코딩하는 다각적 인 기하학적 물체를 발견했다. 이 발견은 공간과 시간에서 상호 작용하는 입자의 일반적인 그림이 훨씬 간단한 것을 가리고 있다고 제안했다 :교차 선과 평면의 시대를 초월한 논리. “Arkani-Hamed와 Trnka가 그들의 물체라고 불렀던 것처럼)“Amplituhedron”은 처음에 단순화 된 Particle Physics를 설명했지만, 연구원들은 이제 중력을 포함한보다 현실적인 입자 상호 작용과 힘을 설명하기 위해 지오메트리를 확장하기 위해 노력하고 있습니다. 로스 앤젤레스 캘리포니아 대학교 (University of California) 의이 연구 분야의 리더 인 Zvi Bern은“우리는 아주 멀리 갈 수있을 것 같습니다. Arkani-Hamed 자신의 연구는 계속 진행되고 있으며, 어디로 이어질 위치에 대해 자유롭게 추측합니다.

그는 앰프 히드론의 기하학에서 점과 선의 상호 작용 성이 문자열 이론에서 자연의 기본 빌딩 블록 인 입자와 문자열 사이의 신비한 수학적 이원성의 기원 일 수 있다고 생각한다. 그리고 입자 상호 작용은 단지“아기 버전의 문제”일뿐입니다. 그의 궁극적 인 목표는 우주의 전체 우주 역사를 수학적 대상으로 묘사하는 것입니다. 미공개 작업에서, 그는 우주 학적 상관 관계에서 패턴을 찾기 시작했습니다. 예를 들어, 두 개의 빨간 별이 20 킬로 파스 떨어져 있으면 푸른 별이 50 킬로 파세스가 멀리 떨어져있을 가능성입니다. 이러한 통계 패턴은 모래에 묻힌 공룡 뼈와 같이 우주의 역사를 인코딩합니다. 그리고 입자 충돌과 마찬가지로, 그는 이러한 패턴이 기하학적 부피로 표현 될 수 있음을 발견했습니다. 궁극적으로, 그는 지금부터 10 년에서 500 년 사이에 Amplituhedron과 이러한 우주 패턴은“어떤 시대를 초월하고 자율적 인 방식으로”모든 것의 과거, 현재, 미래를 설명하는 단일의 장엄한 수학적 구조의 일부가 될 것이라고 말했다.

최근 저녁 식사에서 Arkani-Hamed는 냅킨에 펜타 그램을 그렸습니다. Amplituhedron과 마찬가지로 오각형은 유한 한 수의 지점에서 건너는 유한 라인 세트로 정의됩니다. Arkani-Hamed는 구성에서 9 점을 어두워 지고이 도트의 첫 8 개를 그리드에 배치 할 수 있다고 설명했습니다. 그러나 그리드가 아무리 괜찮더라도 아홉 번째 점은 항상 그리드 지점 사이에 속합니다. 비이성적 인 숫자에 해당해야합니다. Arkani-Hamed는 수학적 증거가 있으며, 모든 대수 숫자는 유한 한 수의 교차점과 선의 구성에서 도출 될 수 있다는 것입니다. 그리고 그는 길고 뇌의 날이 끝날 무렵, 다른 모든 사람들이 침대로 집으로 돌아 가기 전에 최종 추측을 표현했습니다. Arkani-Hamem은 공항으로 향했다. 그는 존재한다고 말했다

Arkani-Hamed는 개인적인 약점을 추측하는 경향을 고려합니다. "이것은 거짓 겸손이 아니라 실제로 개인적인 약점이지만 사실이므로 내가 할 수있는 일은 없습니다." “매우 이데올로기적인 일을하고있는 동안 그것은 나에게 중요합니다. 물론 이데올로기를 잊고 다른 사람으로 넘어 가기 위해 끝난 후에도 중요합니다.” 자연스런 질문과 자연의 수학 이론에 대한 그의 탐구를 생각하면서 그는 이렇게 말했습니다.“그러나 진보가 즉각적이지 않은 것들에서 나는 그것이 진정한 길이라는 것을 스스로에게 확신시키는 것이 매우 중요하다는 것을 알게되었습니다. 또는 적어도 진정한 길입니다.”

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