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Summary (Oct 28, 2003): Pulitzer-Prize finalist y best-venderando autor, Brian Greene, discusses el horizons de physics, desde el vantage punta de uno de el leading experts en cosmology y string theories. un Columbia Professor de Physics y Mathematics, Greene describes uno promising vereda por unifying todo el natural esfuerzos y materia. su multi-parte PBS-TV Nova especial, el Elegant Universe, vilos en octubre y early noviembre.
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el Elegant Universe de Brian Greene Brian Greene, Professor de Physics y Mathematics atColumbia universidad, es uno de el mundo's leading string theorists. String theories son considered por many como el natural successor aEinstein's cosmological quest por un Unified Field Theory, o qué ha become known como el'theory de everything', proveerando un unido framework por combining todo el known natural esfuerzos(weak y fuerte nuclear esfuerzos, electromagnetism y gravity). por physics, este antagonism entre pequeño y large, quark y galaxy, ha un posible deep resolution por string theorists en el geometry de espacio-vez itself. Higherdimensions than el tres prolongarado espacio coordinates y vez proveer el fabric por todo materia, cual es generated por vibrations de tiny energy loops-- un billionth de un billionth el size de un atom. uno camino a test estes theories es usarando high-energy particleaccelerators, como microscopes a probe el smallest distances en un global raza a build el next grande uno(> 27 kilometers), el highest energy machine en el mundo.
 | Profile: Brian Greene
en addition a su contributions como un theoretical physicist y autor, Greene ha también explained y protegerado physics en television con appearances enel Charlie Rose Show, elnoticias hora con Jim Lehrer("string theory es nuestro primer hope a resolve el central conflict de 20 th siglio physics"), el siglio con Peter Jennings, un CNN profile conJeff Greenfield, un hora especial enNightline en Primetime, y elConan O'Brien Show.
en un imaginative y whimsical vuelta en higher dimensional connections en el scientific community, Greene es el actual mundo record holder en qué ha become un elitemathematical juego de networks: el pequeño mundo phenomenon. un juego que ha su origins en el 1960's(y el trabajar de Stanley Milgram), este network es basarado en un mundo imagined como un tightly knit fabric: any dos gente puede estar connected por un'quien knows whom' link, en seis pasos en average. este concept ha been melded en común usage como el'seis degrees de separation', como un vast interconnected telephone network por seis billion gente a connect en seis phone llamars o menos. Rivaling el omnipresent actor, Kevin tocino, quien es también unkind de hub o super-node por linking todo actors juntos porque de su prolific appearances[por starlinks en elseis Degrees de tocino, verel Oracle de tocino], Greene holds un distinction de connecting el most gente como un hub entre film y mathematics. |
un polymath y child prodigy en mathematics, Greene could multiply 30-digit números at el age de cinco. en sixth grade, Greene fue tan lejos ahead de su escuela en math que el had a encontrar un tutor at Columbia universidad. el entraradoHarvard en 1980 a major en physics, y con su bachelor's degree, Greene went a Oxford universidad, en England, como unRhodes scholar. su best-venderandolibro "el Elegant Universe: Superstrings, Hidden Dimensions, y el Quest por el Ultimate Theory" (1999) fue un finalist por elPulitzer Prize en nonfiction.
 | el Elegant Universe: Superstrings, Hidden Dimensions, y el Quest por el Ultimate Theory, por Brian Greene
chaqueta Credit: el ATTIK, NY |
por those curious sobre el frontiers de physics, como el nuevo York vezs libro Review indicated, el libro"sets un standard que will estar trabajoso a beat". ambos rigorous, visual y engaging, el scope de qué es tan deeply rooted en mathematics como modern cosmology becomes accessible through metaphor y analogy. Many de el illustrations were taken desde sketches hecho por Greene. su forthcoming tres-parteNova especial por PBS-TV empezars este month[octubre 28 th, 8-10 pm y noviembre 4, 8-9 pm]. elexploration, también titled el"Elegant Universe" (cual el co-wrote y narrates), carries el summation: "Eleven dimensions, parallel universes, y un mundo hecho out de strings. (él)'s no science fiction, (él)'s string theory."
como un innovative educator, Greene también occasionally defends el integridad de physics en filmography: el served como technical adviser y enjoyed uncameo role como himself en el film"Frequency," basarado en el novel premise de un solar tormenta proveerando un cross-vez radio link connecting padre y hijo través 30 años via el aurora borealis("northern luzs"). no relying en vez viajar, pero cross-vez communication, el film, como verde explains, ha un enigmatic twist que evitars many de el paradoxes de su Hollywood predecessors: "vez es lejos más sutil than nuestro everyday experiencia would lead nos a creer. en many caminos, vez mayo simply estar un psychological construct por organizing el mundo. (él) es un device nosotros scientists tener found useful, pero (él) mayo en dato estar un dim approximation de algo lejos más complex."
Astrobiology Magazine had el opportunity a hablar con Greene sobre string theory, cosmology, y su forthcoming[febrero 2004] libro, "el Fabric de el Cosmos: espacio, vez, y el Texture de Reality".
Astrobiology Magazine[AM]: el línea drawings y unas specialized figuras en"el Elegant Universe" came desde sketches tú did, correct?
Brian Greene[BG]: sí, que's right.
AM: durante el escribirando de'el Elegant Universe', qué kinds de escribirando habits trabajarado best por tú? por instance tú mentar en el forward a el libro queRobert Malley [former especial Assistant a el President por Arab-Israeli Affairs y Director por Near East y South Asian Affairs at el National Security Council] encouraged tú a'puesto pen a papel'. tú también mentar unas remarkable escribirando habits deEdward Witten (string theorist at Princeton's Institute por Advanced estudiar) como composing science papels directly en el ordenador teclado. son tú someone quien composes en particular lugars como un cafe o vezs como en airplane flights?
BG: yotener a escribir at un ordenador. yo encontrar que yo puede't escribir any otro camino. Luckily, aunque, yo encontrar que yo puede escribir most anywhere como lejos como location goes.
AM: tú've lectured en veinte(o más) paíss en superstrings. Since science does no care sobre national borders, qué es el most unusual o favorite lugar tú've lectured?
BG: bien, yo pensar Pakistan fue probably mi favorite lugar a lecture.
AM: puede tú describe un particular definirando momento en cual tú primer got el insight que superstrings might offer un unifying vereda por physics?
 | Higher dimensional universe de complex topologies, loops y strings
chaqueta Credit: el ATTIK, NY |
BG: Michael verde [Cambridge], uno de el co-inventors de el modern acercarse a string theory--gave un lecture atOxford en 1984 en cual el explained el theory's básico ideas. el hecho (él) abundantly claro que el theory had el potential a estar un unified theory de todo esfuerzos y todo materia. (él) fue convincing, y yo've trabajarado en el theory ever since.
AM: es (él) aesthetically acceptable a describe uno elegant goal de superstring theory como describing un infinite(o finite) universe sin resorting a infinite cantidads?
BG: nosotros don't necesitar el universe a estar spatially finite o infinite--either possiblity es consistent con el theory. However, (él) es crucial que nuestro equations describing el físico processes nosotros measure(energies, probabilities en quantum mechanics, etc) todo yield finite answers. Infinite answers en those context signal que el leys tener roto down.
AM: uno unique elemento de el estilo de'el Elegant Universe' es un attention a whether un theory deber estar'bello' o aesthetically appealing, y tú tener unas familia con un background en music. hacer tú pensar sobre superstrings at todo en comparison a musical theories(frequencies, high y low notes, etc)? Any concepts que resonate entre superstring theory y music?
BG: bien, el tecla idea de superstring theory es que qué nosotros pensar de como diferente particles son sólo diferente string vibrational patterns. tan, en este sense, el particles de nature son el musical notes de strings--un rather significant resonance entre physics y music.
AM: tú jugarado yourself--twice--en el movie, "Frequency". el movie es sobre un padre communicating desde 1969 con su hijo en el present en un ham radio, due a un unusual atmosphericaurora que bounces radio signals través vez, no sólo espacio. tú jugarado Brian Greene estarando interviewed por Dick Cavett como ambos un younger y older hombre. Any reflections en either el interesarando premise de el movie, o el adventures de estarando en el grande pantalla?
 | Frequency, cross-vez communication
Credit: Frequency |
BG: el movie, de curso, fue pure science fiction. pero yo fue impresionarado cómo el writer(Toby Emmerich) y el director(Greg Hobblit, también co-executive producer de"Hill calle Blues", 1981) realmente tried a definir un set de rules por su scenario y bastón con les consistently.
como por mi propio role, bien, (él) showed me cómo yo'm irando a aspecto en 30 años!
AM: por el libro, tú interviewed el eminentJohn Wheeler, quien en addition a estarandoRichard Feynman's adviser at Princeton, wrote el definitive modern libro en gravity--elgrande negro libro. su quote en gravity fue: "misa grips espacio por telling (él) cómo a curve area, espacio grips misa por telling (él) cómo a mover." Wheeler es también gifted con un uncanny ability a coin un phrase, tenerando nombreado'negro holes', 'quantum foam', y otro tecla terms por describing cosmology. hacer tú tener un favorite, concise phrase que circulates sobre superstrings?
BG: "(él) don't mean un cosa, si (él) ain't got que string."
AM: el quest por el ultimate theory es no sobre experiments hoy, ni sobre stitching juntos un set de findings, pero sobre un framework a describe el universe en un unified camino, desde pequeño(quantum effects) a large(gravity)--subatomic a galactic. Does el superstring community aspecto a un energy range donde el primer predictions might estar accessible a test?
BG: si unas recent ideas son correct, (él) sólo might estar posible a catch glimpses de string theory en el nuevo accelerator estarando built atCERN (el Large Hadron Collider, Center por European Research Nucleare, Geneva, Switzerland).
(él) deber start running en 2007.
AM: ahí es un favorite'zoom' illustration a show elincreasing scales de el universe, cual usually viajars sobre catorce o tan cambios en magnification por powers de diez. es ahí un camino a illustrate el superstring frontiers en un range de tal scale factors?
BG: bien, strings son--en su most conventional incarnation--sobre 20 ordens de magnitude smaller than atoms. tan, después alcanzarando atoms, tú necesitar 20 más magnifications por powers de 10 a conseguir a strings.
AM: un prototype string mayo estar en el orden de 10-33 centimeters en length. son ahí prototype caminos a describe el size de el curled-up dimensions como un kind de compartment? puede estes dimensions alcanzar up a un millimeter(si ellos contain gravity) y aún no estar detectable?
BG: el conservative incarnation de extra dimensions imagines les también estarando en el orden de 10-33 centimeters. However, en el último few años nosotros've realized que tal dimensions could estar como large como un tenth de un millimeter y aún estar consistent con observations. (yo discuss este en más detalle en un upcominglibro.)
AM: cómo many curled-up dimensions beyond tres prolongarado espacio coordinates y vez son contained en el superstring universe? Does más than eleven total dar rise a un forbidden universe de massless particles?
BG: String theory parecers a limit el máximo total número de spacetime dimensions a 11. Any más than que, y (él) es muy trabajoso a elaborar sense de string theory's equations.
 | Elegant universe de Einstein, unifying natural esfuerzos
Credit: Einstein archives |
AM: tú described el absurd estado de infinite energy, density y temperature como un signal que el standard y inflationary cosmological models tener roto down. Would tú ver uno de el strengths de superstrings como un camino-out de este initial condition, a evitar el infinite extremos?
BG: yo hope tan. este es qué yo'm trabajarando en ahora: intentarando a lazo string theory y cosmology juntos. (él) es un exciting field de estudiar pero ahí son many difícil problemas aún a solve.
AM: Among el many analogies por curled-up dimensions, qué does el hologram(tres perceived dimensions en un dos-dimensional avión) offer a imagine el higher dimensions y su relation a qué nosotros anthropically puede aun imagine?
BG: yo'm no sure holograms son un particularly buen metaphor por curled-up dimensions, pero recent trabajar en string theory does offer el posibilidad que nuestro entero universe es mucho como un hologram. el idea es que qué nosotros ver es pero un holographic projection de leys que existir y fundamentally operate en un lejano bounding surface.
(él) es un strange idea, pero (él) sólo might estar right.
AM: Astrobiologists rely en liquid agua como untecla ingredient (y assumption) a definir un planeta's habitability. desde el view de un cosmologist, tú describe el apparent'stiffness' de físico leys como ellos might elaborar posible(o extinguish) vida: un conservative, orden-de-magnitude cambio en electromagnetic strength, y vida desaparecers desde el fate de el universe itself, along con oxygen, intelligence o un single quark. es ahí un caso donde superstrings(o physics) ha a apply unanthropic principle, si un quantum mechanically consistent picture incluirs todo esfuerzos, todo materia y lastly, conditions por intelligent vida?
BG: este es un mucho debated question. yo hope que nosotros hacer no necesitar a rely en anthropic reasoning. a me, (él) es como cerrar a"darando up" como science puede conseguir. pero nosotros sólo don't saber--(él) could estar que ahí realmente son many posible(o real) universes, y tan intentarando a explain por qué nuestros es el único universe might estar un bobo's errand.
AM: uno parte de un elegant theory de el universe historically ha relied en el leys de physics estarando el mismo everywhere. Andre Linde ha un concreto proposal por elmultiverse, o alternative universes, donde el leys mayo differ y nunca contact. fue (él) un assumption que drove Einstein's quest por unification, que physics trabajar el mismo desde pequeño a large y everywhere en entre? hacer superstrings tener un contribution a elaborar en understanding el diferente veredas un multiverse might llegar?
BG: String theory, con nuestro actual understanding, parecers a admit el posibilidad de many diferente universes, con vastly diferente propiedads. nuestro hope es que mejor understanding will show por qué nuestro universe es somehow especial, o picked out por el equations themselves.
Whether nosotros will succeed en este undertaking es alguien's guess. si nosotros fallar, nosotros might tener a resort a anthropic tipo reasoning, pero many de nos view que como un último resort.
AM: ahí son fifteen o tan international espacio missions por encontrarando'rocky mundos' que qualify como habitable. son ahí any elegant, pero exotic scenarios a accelerate either communication o aun viajar a un star más than cincuenta o un cien luz años away?
BG: el único camino a accelerate tal viajar que yo saber de, en principle, involveswormholes--shortcuts through espacio. pero (él) es unlikely que ellos realmente existir, y aun si ellos did, (él) es unclear whether ellos'd estar sufficiently stable por nos o nuestro signals a pasar through. tan, yo would no tomar (él) demasiado seriously en un practical nivel. pero theoretically, hablarando, ellos son muy interesarando probes de espacio y vez.
AM: otro than el PBS series en"el Elegant Universe", any otro plans por futuro projects?
BG: bien, yo tener estenuevo libro venirando out en febrero, "el Fabric de el Cosmos: espacio, vez, y el Texture de Reality".
Related Web Pages String Theory Web Site, Patricia Schwarz
Superstrings, John Pierre
Into el eleventh dimension, Michio Kaku
el theory formerly known como strings, Scientific americano, Michael Duff
el superstring symphony, Der Speigel(en alemán)
el mundo en eleven dimensions: supergravity, supermembranes y M-theory, Michael Duff
String theory y el unification de esfuerzos, Sunil Mukhi
el segundo superstring revolution, John Schwarz
M-theory, Cambridge relativity grupo
PBS Nova especial, el Elegant Universe, Brian Greene
Note: Stellar evolución: [2003-10-28]
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