POPULARNA ZNANOST

Najnovije vijesti iz znanosti

Prirodne znanosti Fizika Dve vesti koje su uzdrmale današnju fiziku
Greška
  • MMS Blog needs PHP's ICONV extension to function. Read more

Dve vesti koje su uzdrmale današnju fiziku

U ovom članku predstavljamo dve (za sada nepovezane) vesti koje su odjeknule širom naučne zajednice tokom jula 2012. godine.

Prva vest je već pomalo stara: 4. jula, u 9:00 po centralnoevropskom vremenu, na istorijskom seminaru u CERN-u objavljeno je otkriće čestica koja je, po svemu sudeći, upravo čuveni Higsov bozon. Druga vest je znatno svežija: 31. jula, medijima je se pronela vest da je rusko-američki milijarder Jurij Milner osnovao novu nagradu za teorijsku fiziku i dodelio je (uz pozamašnu svotu od tri miliona američkih dolara po osobi) devetorici istaknutih fizičara.

Krenimo od prve vesti. Teško je reći nešto što već nije opšte poznato. Tokom poslednjih pedeset godina razvijena je teorija koja opisuje elektrone, svetlost, atomska jezgra, kvarkove, neutrine, i sve njihove međusobne interakcije. Ova teorija je nemaštovito nazvana "Standardni Model". Na sreću nas fizičara, Standardni Model radi odlično. On obuhvata sve čestice koje smo do sada uočili u eksperimentima, opisuje njihovo ponašanje sa velikom preciznošću (ponekad i do na desetu decimalu, kao npr. u proračunu magnetnog momenta elektrona koji se ovako dobro slaže sa izmerenom vrednošću), i predviđa nove čestice koje su uvek bivale i pronađene u akceleratorima čestica. Higsov bozon je poslednja u nizu čestica koje su predviđene još šezdestih i naknadno pronađene. Primetite upotrebu prošlog vremena: Higsov bozon je pronađen i Standardni Model sada konačno izgleda potpuno potvrđen eksperimentom.

Naravno, kad god se povede priča o Higsu, dve stvari moraju biti naglašene. Prvo, otisak ove čestice je notorno teško primetiti u rasejanjima (sudarima) čestica sa kojima možemo da baratamo bez velikih eksperimentalnih uređaja. Jedan od razloga je to što je Higs nekoliko stotina ili hiljada puta masivniji od čestica (npr. protona ili miona) sa kojima se obično srećemo u konvencionalnim, "table-top" eksperimenima. Velika masa znači da se Higsov bozon može stvoriti u laboratoriji samo ako ubrzamo čestice koje su nam pri ruci --- recimo elektrone --- do enormno velikih brzina; samo tako će na mestu njihovog sudara biti dovoljno kinetičke energije koja može biti pretočena u masu novog bozona. Kao za inat, elektroni toliko velikih energija mogu stvoriti i skoro bilo koju drugu česticu, ne samo Higsa, i zato je neophodno proučiti tragove sudara elektrona veoma precizno. Ovo su enormno zahtevna istraživanja, i Evropskoj Organizaciji za Nuklearna Istraživanja (CERN-u) samo služi na čast činjenica da su uspeli u izgradnji eksperimenta koji je dovoljno moćan da pronađe sićušne tragove sudara čestica tokom kojih je, na delić sekunde, bio stvoren i Higsov bozon.

Druga stvar koju vredi naglasiti jeste da je prisustvo Higsovog bozona predviđanje zapanjujuće elegantne i moćne teorije o poreklu mase elektrona i kvarkova. Treba naglasiti kako je ova teorija (poznata kao Higsov mehanizam) samo deo Standardnog Modela --- samo jedna od mnogo netrivijalnih posledica postuliranog međudejstva elektrona i ostalih čestica. U javnosti se kolokvijalno često čuje kako je Higsova čestica "odgovorna za masu svih predmeta oko nas". Ovo nije tačno. Higsov mehanizam objašnjava zašto elektroni (i mioni/tauoni) i kvarkovi --- rečju, elementarni fermioni --- imaju tu masu koju imaju. Higsov mehanizam ni u jednom trenutku ne objašnjava zašto proton --- vezano stanje tri kvarka --- ima masu koja je daleko veća od sume masa kvarkova koji ga čine. Problem mase protona (i neutrona, i ostalih kompozitnih čestica) je znatno teži od problema mase elektrona. Nažalost, još uvek ne postoji kompletno rešenje ove zagonetke, iako postoji dosta posrednih tragova koji ukazuju na pravi trag. Ovo je bitno naglasiti; masa objekata sa kojima se svakodnevno susrećemo najvećim delom potiče od masa protona i neutrona, ne od masa kvarkova i elektrona.

Reportažaa o otkrivanju Higsovog bozona može biti mnogo duža. Na primer, cela jedna posebna priča može obraditi čisto sociološki aspekt ove drame: kako je nekoliko hiljada naučnika organizovano da radi na istom projektu, kako će Nobelov komitet odlučiti kome da plati put u Stokholm krajem godine, kako je portparol jedne od CERN-ovih kolaboracija odlučila da do sada najmonumentalnije otkriće milenijuma predstavi svetu koristeći očajnu Power Point prezentaciju pisanu comic sans fontom... Sasvim druga priča bi se mogla isplesti oko tehničkih detalja: kako znamo da je upravo ovo Higs a ne nešto drugo, kako protumačiti (za sada prisutna) disktretna odstupanja od predviđanja Standardnog Modela, kako iskoristiti ovo otkriće u potrazi za fizikom van Standardnog Modela, itd...

Ostatak pročitajte na petnica.rs

Komentari (0)Add Comment

Napišite komentar
manje | veće

busy