Nobel sposród fizyki zbytnio bozon Higgsa

Nobel sposród fizyki zbytnio bozon Higgsa
27 lipca, 2020
Category: inne

Niedawno odkryty bozon Higgsa przyniósł Nagrodę Nobla wraz z fizyki Peterowi Higgsowi i Francois Englertowi. Uczeni przewidzieli istnienie naszej cząstki i przyczynili się do pojecia, skąd rajcuje się masa cząstek, sposród których składa się otaczająca nas materia.

Nazwiska noblistów ogłoszono we wtorek w Sztokholmie.

Prace tegorocznych noblistów miały na zamiarze uzupełnienie równań w Typu Standardowym. Jest to teoria opisująca zachowanie cząstek elementarnych, np. protonów jak i równiez elektronów. Równania teorii opisują różne własności cząstek, wśród nich: ładunek elektryczny (który sprawia że przyciągają się lub odpychają), ładunek oddziaływań silnych (który przyciąga cząstki na małych dystansach i wiąże kwarki wewnątrz protonów), spin (wewnętrzny moment pędu cząstek) i wiele pozostalych.

Oryginalne równania nie uwzględniały jednak jednej z centralnych własności cząstek – katalogów masy. Przy Modelu Powszechnym wszystkie cząstki opisywane były tak, jakby nie miały masy w ogóle. Jednakze wiadomo wraz z wielu doświadczeń, że cząstki mają masę i że może się ona różnić naprawdę znacząco – elektron jest w przybliżeniu 1800 razy lżejszy od protonu. Nieuwzględnianie wagi cząstek po równaniach nie pozwalało więc w pełni opisać zjawisk z udziałem protonów, elektronów i odmiennych cząstek.

Już w czasach 60. powstały prace, które proponowały rozwiązanie tego klopotu. Kluczowe były dwie z nich a mianowicie jedna autorstwa Petera Higgsa (Brytyjczyka), a druga Francois Englerta jak i równiez Roberta Brouta (obaj wraz z Belgii). Proponowali oni, by w obliczeniach uwzględnić równoczesne pole, nazwane później polem Higgsa, które wypełnia całą przestrzeń, łącznie z kosmiczną próżnią.

Po uproszczeniu można wyobrazić osobiscie, że niektóre cząstki (w zależności od swoich właściwości) doznają ze strony tego pola większego lub mniejszego oporu. Opór ten powoduje większą albo mniejszą bezwładność, a w zwiazku z tym sprawia, że niektóre cząstki łatwo jest rozpędzić – są lżejsze, a rózne trudno – czyli są cięższe.

Kalkulacji wskazywały na tek krok, że przy pewnych okolicznościach istnienie tegoz pola manifestowałoby się poprzez pojawianie się specyficznych cząstek – bozonów Higgsa. To pozytywna okoliczność, bo łatwiej jest zweryfikować teorię na temat istnieniu swiezych, nieznanych dotąd cząstek niż o swiezym polu, sluzace do którego mierzenia nie mamy żadnej aparatury.

Az do odkrywania cząstek można zbudować aparaturę. Ponizsza, która odkryła bozon Higgsa, powstała w 2008 r. Jest to Szeroki Zderzacz Hadronów (LHC), znajdujący się w ośrodku badawczym CERN pod spodem Genewą. Swoim wykorzystanie zaowocowało odkryciem – ogłoszonym poprzez zespół fizyków w 2012 r. – cząstek, których właściwości zgadzają się z przewidywaniami teoretyków – cząstek Higgsa.

Tym samym potwierdziła się słuszność teorii i wedlug prawie 50 latach Englert, Higgs jak i równiez Brout zasłużyli na Nobla. Robert Brout zmarł jednakze w 2011 roku, więc nagrodę, wartą 8 mln koron szwedzkich (ok. czterech mln zł) podzielą między siebie dwaj pozostali.

„Nie było żadnego momentu: Eureka! ” a mianowicie mówił Peter Higgs, opisując okoliczności, przy których dokonał odkrycia. Koncepcja jego naukowej teorii przyszła mu az do głowy w 1960 roku podczas wedrówki po szkockim Parku Panstwowym Cairngorms. Pierwszy tekst, przy którym przedstawił jej istoty, opublikował w piśmie Physics Letters w 1964 roku kalendarzowego. W tym samym roku napisał też dłuższą pracę, po której postulował istnienie słynnej cząstki i wyjaśniał działanie całego typu teoretycznego, dzis nazywanego mechanizmem Higgsa.

Potwierdzenie teorii pola Higgsa emituje się malenkim elementem badań w fizyce, ale było kluczowe. Sformułowanie Modelu Zwyklego było produktem badań trwających dziesięciolecia. O ile okazało się, że bozonu Higgsa nie ma, oznaczałoby to, że cały Model Standardowy jest nieprawidłowy i należy go przeformułować. Tymczasem potwierdzenie istnienia bozonu dopełnia teorię i wydaje sie byc dowodem jej prawdziwości.

Komitet Noblowski przypomniał jednak, że nie jest to ostatni szczegól „kosmicznej układanki”. „Jednym wraz z powodów to, że Wzór Standardowy traktuje pewne cząstki – neutrina – jako bezmasowe. Gdy niedawne doswiadczenia wskazują, że w rzeczywistości mają ów kredyty masę. Inny powód wydaje sie byc taki, że model charakteryzuje jedynie materię widzialną, która stanowi tylko jedną piątą materii przy kosmosie. Właśnie w celu wynalezienia tajemniczej ciemnej materii kontynuowane są wyszukiwania nieznanych cząstek w akceleratorze LHC w CERN” – napisał komitet w komunikacie prasowym.

Oficjalne ogłoszenie we wtorek po Sztokholmie laureatów fizycznego Nobla opóźniło się o godzinę. Wynikało to – cytuje na oficjalnym profilu dzieki Twitterze Komitet Noblowski konkretnego z członków – wraz z „porządnej dyskusji” dotyczącej głosowania ws. laureatów.

„W środowisku naukowców wydaje sie rozmaicie. Jedni są zwolennikami danej kandydatury, inni zagorzałymi przeciwnikami a mianowicie wyjaśnił PAP historyk nauczania prof. Jan Piskurewicz. a mianowicie Może być tak, że trwało płomienne wystąpienie kogoś, kto się nie zgadza z werdyktem. Wtedy takiej osoby wypada wysłuchać sluzace do końca. Być może totez wszystko uległo opóźnieniu”.

Obaj laureaci byli w tym roku prawie pewnymi rekrutantami do Nobla. Jako najbardziej prawdopodobnych wskazywał ich specjalista Reutersa, David Pendlebury a mianowicie który od czasu 2002 r. trafnie wytypował 27 noblistów. (PAP)

ula/ agt/ as/

We use cookies to provide you with the best possible experience. By continuing, we will assume that you agree to our cookie policy