Efter 12 framgångsrika säsonger, "The Big Bang Theory" har äntligen kommit till ett tillfredsställande slut, avslutar sin regeringstid som den längsta pågående multicamera sitcom på TV.

Om du är en av få som inte har sett programmet, den här CBS-serien kretsar kring en grupp unga forskare som definieras av i princip alla möjliga stereotyper om nördar och nördar. Huvudkaraktären, Sheldon (Jim Parsons), är teoretisk fysiker. Han är exceptionellt intelligent, men också socialt okonventionellt, egocentrisk, avundsjuk och extremt konkurrenskraftig. Hans bästa vän, Leonard (Johnny Galecki), är en experimentell fysiker som, även om det är mer balanserat, visar också mer flyt med kvantfysik än med vanliga sociala situationer.

Deras fasta vänner är en rymdingenjör och en astrofysiker. Berättelsen kretsar kring kontrasten mellan deras intellekt; besatthet av serietidningar, Videospel, science fiction och fantasy; och kämpar med grunderna i mänsklig interaktion, inklusive de med sina kvinnliga motsvarigheter.

Vetenskap, speciellt fysik, är ett återkommande tema i föreställningen och den vetenskapliga äktheten och samtida är anmärkningsvärda. En del av äran för det går till David Saltzberg, en professor i fysik och astronomi vid UCLA som fungerade som teknisk rådgivare för serien.

Även om det inte är avsett att utbilda, Big Bang-teorin hänvisar ofta till verklig vetenskap. Många vetenskapskommunikatörer och framstående vetenskapsmän har gjort gästspel, från Bill Nye till Stephen Hawking. Men kanske ingenting är mer återkommande i showen än användningen av "vetenskapsman"-tropen som punchline av skämt efter skämt.

Så hur skulle en fysiker som jag bli intresserad av den här showen? Det är inte bara den mest populära sitcom på amerikansk tv, men det är också en popkulturbro till vetenskapen. Även om det inte är första gången vetenskap är representerad i mainstream media, Big Bang-teorin är för närvarande dess mest synliga representation. Dessutom, det händer bara att den fiktiva forskningen i programmet får kontakt med min egen verkliga forskning.

En naturvetenskaplig miljö på en populär show

Jag blev först utsatt för Big Bang-teorin genom interaktioner med människor utanför akademin, som ofta hänvisade till det så fort de fastställde mig som fysiker. Rapporter om att deras tonårsbarn älskade showen var vanliga.

Men det som verkligen fick min uppmärksamhet var en Guardian-artikel 2011 som föreslog, om än anekdotiskt, att showen hjälpte till att öka rekryteringen av fysikmajor. Varför? Möjligen genom att uppmärksamma en bred publik på ämnet eller genom att få fysiken att se cool ut. Nu när jag är bekant med showen, Jag tror Big Bang-teorin är för fysiken vad "CSI" var för kriminalteknik. Det har fört med sig fysik, och speciellt de människor som håller på med fysik, till en ung publik av blivande naturvetenskapsstudenter.

Som fysikprofessor och utbildare, Jag har ett egenintresse av att attrahera och fostra talanger inom fysik – och även under 2019, TV kan påverka val människor gör. Medan endast bra fysikundervisning och mentorskap kan omvandla intresserade studenter till begåvade vetenskapsmän, ett tv-program som Big Bang-teorin kan vara det som får dem in i klassrummet i första hand.

Showens något stereotypa bild av fysiker har också svagheter, av vilka de viktigaste är användningen av kvinnohat som en punkt för humor och bristen på mångfald i huvudrollen. Bevarandet av stereotyper kan förstärka uppfattningen att vissa grupper inte hör hemma i fysiken. En underhållningsshow är inte skyldig att spegla det verkliga livet, men detta är en känslig fråga eftersom fysiken fortfarande lider av brist på mångfald och avhoppen är hög bland vissa underrepresenterade grupper.

Oaktat, som showen utvecklades, ledande kvinnliga karaktärer intog scenen:en attraktiv, jordnära granne, en framgångsrik mikrobiolog, och slutligen, där fanns de intelligenta, fulländade Amy (Mayim Bialik), en neurobiolog utvald via en onlinedejtingsajt som Sheldons perfekta match. De gifte sig i finalen av den elfte säsongen.

Samma avsnitt markerar också ett av de mest hyllade ögonblicken i serien:Sheldon och Amys otroliga upptäckt som satte dem på rätt spår för ett Nobelpris i fysik.

En fiktiv teori värdig en Nobel

Allt börjar med att brudgummen Sheldon har svårt att räta ut sin fluga. Amy säger till honom "Jag tror inte att det ska vara jämnt. Ibland ser lite asymmetri bra ut. Under renässansen, de kallade det 'sprezsatura'."

När han senare förklarar för sin mamma varför han lämnar det lite snett, hon säger, "Ibland är det de ofullkomliga sakerna som gör saker perfekta." Det är en av de bästa raderna i hela showen, och den som gav Sheldon den sista ledtråden till deras vetenskapliga genombrott:

Sheldon:Mina ekvationer har försökt beskriva en ofullkomlig värld, och det enda sättet att göra det är att introducera ofullkomlighet i den underliggande teorin.

Amy:Så, istället för supersymmetri, det skulle vara superasymmetri?!

Sheldon:Super asymmetri! Det är allt!!

Hela förra säsongen kretsar kring fördelarna med "superasymmetri" och hoten om att en konkurrerande grupp får kredit för det. I verkligheten, ingen teori med detta namn existerar, men namnet var tydligt inspirerat av supersymmetri, vilket gör det.

Supersymmetri handlar om subatomära partiklar som allt annat är gjort av. Den föreslår att varje subatomär partikel i den nuvarande standardmodellen för partikelfysik har en så kallad supersymmetrisk partner - i huvudsak extra partiklar som existerar i tandem med de redan identifierade. Detta innebär att de underliggande ekvationerna skulle förbli oförändrade under vissa transformationer, som har djupa prediktiva implikationer. Supersymmetri har ännu inte bevisats experimentellt.

Nu, hur trolig är Amy och Sheldons superasymmetri som fysikalisk teori? Beroende på hur du tolkar det som beskrivs i programmet, det är antingen inte sunt eller något trivialt i den subatomära världen. Dock, det är mycket icke-trivialt för kollektivt beteende, som bara råkar vara mitt forskningsämne.

Asymmetrins verkliga fysik

Jag är en tvärvetenskaplig fysiker som studerar kollektivt beteende i naturliga och tekniska system. Tänk på hjärtceller som slår ihop, ett elnät som fungerar som ett enda system, fiskstim som skolar tillsammans, gener i en cell som koordinerar deras aktiviteter och så vidare.

Under ett antal år, Jag har arbetat med att förstå varför sådana system kan uppvisa vad vi kallar beteendesymmetri – eller homogenitet – även om systemen i sig inte är symmetriska – eller homogena – alls. Till exempel, din dygnsklocka kan vara väl synkroniserad med 24-timmarscykeln trots att de enskilda neuronerna i dygnssystemet är ganska olika varandra. De uppvisar samma period endast när de interagerar med varandra.

Och här är hur min forskning relaterar till Amy och Sheldons hypotetiska teori. Det antas generellt att enskilda enheter är mer benägna att uppvisa samma beteende om de är lika eller liknar varandra. Föreställ dig att lasrar pulserar tillsammans, fåglar som sjunger samma toner, och agenter som försöker nå konsensus. Min forskning visar att detta antagande faktiskt är generellt falskt när enheterna interagerar med varandra. Att vara lika betyder inte att de kommer att synka. Eftersom individuella skillnader är allestädes närvarande och ofta oundvikliga i verkliga system, sådan asymmetri (eller ofullkomlighet) kan vara den oväntade källan till beteendesymmetri.

Det finns tillfällen där systemets observerade beteende kan vara symmetriskt endast när systemet självt inte är det. Min samarbetspartner och jag kallade denna effekt asymmetriinducerad symmetri, men kunde ha hänvisat till det som en form av superasymmetri eftersom det visar uppfattningen att ofullkomligheter gör saker perfekta. Asymmetri-inducerad symmetri avslöjar scenarier i fysiska och biofysiska system där vi observerar konsensus på grund av – inte trots – skillnader, vilket ger en ny dimension till fördelen med mångfald.

Big Bang-teorin slutar, men budskapet från det mest begåvade paret på tv kvarstår:Vi lever i ett "perfekt imperfekt universum."

Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.