Spróbuję odpowiedzieć na to pytanie, używając jak najmniej specyficznych terminów fizycznych, tak, by najbardziej zatwardziały humanista zrozumiał.
Zacznijmy od pragnienia fizyków, pragnienia rozumienia wszystkiego! Wszystko musi mieć swój model, swoją teorię. Materia przede wszystkim, ale biedne są też dziewczyny fizyków, bo założę się, że są poddane "modelowaniu" na wzór atomu. Od razu dodam, że to nie tylko mężczyźni ulegają czarowi tej nauki. Na przykład szefową jednego z dwóch ogromnych zespołów naukowców CERN, używającego detektora Atlas, jest Fabiola Giannoti.
Wszechstronnie wykształcona, filozof i historyk sztuki, pianistka z Milan Conservatory, fizyk oczywiście. Poświęciła się szukaniu zrozumienia, dlaczego rzeczy są , jakie są. Bardzo ciekawa, jest jej wypowiedź "Niestety, fizyka jest często widziana jako coś tylko dla mężczyzn, sterylnego, bez wdzięku i emocji. Jednak to nie tak, bo fizyka jest jak sztuka, piękno i jego istota oraz symetria." Wypowiedź dla magazynu CERN. Do czego można porównać Model Standardowy, najbardziej potwierdzoną teorię fizyki cząstek elementarnych? Może do zadziwiającego przedstawienia baletowego. Pełnego tancerzy takich jak elektrony , kwarki, protony i bardzo wielu innych. Tancerze mają zdolność do rozpadania się na innych tancerzy, zderzania się ze sobą i powstają wtedy całkiem nowe indywidua. Model Standardowy, do tej pory, nie wyjaśniał zupełnie masy tancerzy. Dlaczego wydające się identyczne , elektron i mion, mają tak różne masy? Tak naprawdę to cząstki są bezmasowe! Wyobraźmy sobie nic nie ważącego elfika poruszającego się w wodzie. Odczuwa opór i staje się materialny! Dzięki wodzie. Nieważkie cząstki - tancerze. Dookoła nich tańczy mnóstwo czarnych postaci, których nie widzimy, bozonów Higgsa.
Dzięki tym tajemniczym tancerzom, one same doświadczają oporu i nabierają masy. Wszystkie cząstki, są zanurzone w przestrzeni pełnej bozonów Higgsa,
tak zwanym polu Higgsa. Doskonały opis znajdziemy tu:
Czy to jedyne zadanie "boskiej cząstki" ? Nie, ma wiele. Kolejne w makro skali. Może najpierw mała analogia. Wyobraźmy sobie, że obserwujemy przez super teleskop, kosmos. Mierzymy temperaturę odległych ciał w kosmosie. W którąkolwiek stronę spojrzymy, dostajemy ten sam wynik , powiedzmy 190K. Miejsca odległe o miliony lat świetlnych mają taką samą temperaturę ! Dla fizyków to nie może być przypadek. Ciała o identycznej temperaturze musiały mieć kontakt! Tylko, to niemożliwe, bo nie ma sygnałów rozchodzących sie szybciej od światła, a odległości są niewyobrażalne. Fizycy, taką cechę, nazywają izotropowością kosmosu. Wszechświat w każdym kierunku wydaje się ZA PODOBNY. Jak można znaleźć sposób na kontakt przeraźliwie dalekich struktur? Rozwiązaniem jest teoria ... inflacji. Otóż pole Higgsa wydaje się odpowiedzialne za jeszcze jeden dziwny proces, coś , co można nazwać "puchnięciem" przestrzeni lub gwałtownym rozszerzaniem się wszechświata. Posłuchajmy profesora Leona Ledermana.
Na początku niewielkie obszary przestrzeni znajdowały się w bliskim kontakcie ze sobą. Inflacja znacznie je powiększyła, rozdzielając ich części na obszary przyczynowo rozłączne. Po inflacji rozszerzanie się przebiega z prędkością znacznie mniejszą od prędkości światła, dlatego wciąż odkrywamy nowe obszary Wszechświata, w miarę jak dociera do nas światło od nich biegnące. „Ach – mówi kosmiczny głos – znowu się spotykamy”. Teraz już się nie dziwimy, gdy zauważamy, że odległe rejony są do nas podobne: izotropia! Koniec cytatu
Jedna cząstka , a tyle ról! Jak się jej szuka? Świetny opis, po angielsku, jest w klipie, pod artykułem.
Dziś, 4 lipca o godzinie 9 . w Genewie , rozpoczęła się historyczna konferencja prasowa naukowców z CERN. Podaję przebieg za www.polskieradio.pl.
9:07 Jak na razie swoje wyniki przedstawia eksperyment CMS, w którym pracuje 4000 osób. Joe Incandela z CMS wyjaśnia, czym jest Model Standardowy i dlaczego bozon jest taki ważny. - To bardzo wstępne wyniki, ale są bardzo silne. Inaczej byśmy ich nie przedstawiali - mówi Incandela.
9:20 Incandela przedstawia metedologię eksperymentu CMS. Ponieważ jak na razie prezentacja jest specjalistyczna, internet komentuje wygląd fizyka. "Czyż nie wygląda jak George Clooney?" - pyta Ian Sample, dziennikarz "Guardiana" znajdujący się w CERN.
9:24- Przejdę do wyników - powiedział Incandela. Na sali znajduje się sam Peter Higgs
.
9:25 Reuters opublikował właśnie krótką informację, że w CERN odkryto cząstkę, która "może być bozonem Higgsa". - Mogę potwierdzić, że odkryto cząstkę, której cechy są spójne z tymi, jakie ma posiadać bozon - komentuje dla Reutersa John Womersley z brytyjskiego Science & Technology Facilities Council, który śledzi konferencję w Londynie.
9:31 Jeśli nałoży się na siebie wyniki rozkładu cząstek na dwóch kanałach, to wyniki eksperymentu CMS
dają wyniki 5 sigma - relacjonuje Incandela. Na sali wybucha aplauz. To dość twardy dowód na 
istnienie cząstki, nawet jak na standardy fizyki wysokich energii. Oznacza, że istnieje zaledwie 0.00006% szansa, iż wynik został uzyskany losowo.
9:45 Energia obserwowanej przez CMS cząstki to 125,3 GeV +/- 0,6 . - Znaleźliśmy bozon o takiej energii - podsumowuje Incandela. Pewność: 4,9 sigma .
Brian Cox z Uniwersytetu w Manchsterze i dziennikarz Discovery wyjaśniana Twitterze: Mówiąc krótko, CMS odkrył nowy bozon, który zachowuje się jak Higgs z Modelu Standardowego .Pier Oddone, fizyk i szef amerykańskiego Fermilab, komentuje tymczasem: Jeśli coś wygląda jak kaczka, rusza się jak kaczka, to jest kaczką!
9:53 Teraz czas na wyniki drugiego zespołu. Przemawia Fabiola Gianotti, liderka zespołu 3000 badaczy eksperymentu ATLAS.
10:10 Jak na razie Fabiola Gianotti wyjaśnia metodologię eksperymentu ATLAS i ulepszenia, jakie w niej zastosowano. Dobrze poinformowani dziennikarze z New Scientist twierdzą, że warto poczekać do wyników. "Są ekscytujące" - donoszą na Twitterze. Ponoć ATLAS widzi Higgsa z odchyleniem standardowym 5 sigma.
10:35 Aplauz na sali. Badacze z eksperymentu ATLAS widzą bozon na 126,5 GeV, odchylenie standardowe 5 sigma. - Dziękujemy ci, naturo - mówi Gianotii. Podsumowując: eksperymenty CERN widzą cząstkę o energii ok. 126 GeV, która zachowuje się jak bozon Higgsa z Modelu Standardowego.
10:45 - Mamy odkrycie. Nie bójmy się tego określenia. To kamień milowy w historii fizyki i dopiero początek. To będzie miało wielkie skutki dla przyszłości - podsumowuje Rolf Heuer, szef CERN. Owacje na stojąco.
10:57- To najwspanialsze wydarzenie w moim życiu. Niewiarygodne - mówi obecny na sali Peter Higgs.
11:21 Trwa konferencja prasowa. - Tak, znaleźliśmy bozon. Teraz musimy potwierdzić, jaki to bozon - mówi Rolf Heuer. Na razie wiadomo, że zachowuje się jak bozon Higgsa, ale do potwierdzenia jego właściwości potrzeba będzie dalszych badań.
12:30- Nie ma wątpliwości, że znaleziono coś bardzo podobnego do bozonu Higgsa. Siła sygnałów otrzymanych przez CMS i ATLAS jest całkowicie przekonująca - komentuje prof. John Ellis z King's College w Londynie, wieloletni współpracownik CERN. - W dodatku są one potwierdzone przez dane z Tevatronu z eksperymentów CDF i D0. Teraz nacisk zostanie położony na właściwości nowo odkrytej cząstki. Czy ma spin zero? Odkrycie otwiera nową erę w fizyce cząstek, bo będziemy poszukiwać odchyleń od Modelu Standardowego.Czy to na pewno bozon Higgsa? A może jego bliźniak? - dopytywali się dziennikarze zgromadzeni na konferencji w CERN. - Zapytajcie mnie ponownie za cztery lata - odpowiadał wymijająco szef CERN, Rolf Heuer. - Istnienie cząski podobnej do Higgsa to silny argument za supersymetrią - dodał Joe Incandela z CMS.(ew)
Może odrobina wyjaśnień. Były dwa zespoły badaczy. Dwa jakby niezależne wyniki badań.Nawet więcej. Dwa dni wcześniej, uczeni z Fermilab, amerykańskiego, lecz słabszego odpowiednika LHC, również podzieli się swoim przekonaniem o istnieniu bozonu podobnego do postulowanego przez Higgsa. Wydaje się pewne, że odkryto nową cząstkę. Prawdopodobnie , ważna teoria fizyczna, Model Standardowy, została prawie domknięta. Zastosowania? Zazwyczaj, teorie wyjaśniające funkcjonowanie materii uważane były za całkowicie odległe od zastosowań, by wkrótce umożliwić cudowne usprawnienia naszego życia, Zapraszam, do uzupełnienia swojej wiedzy: Dobrze napisana książka o bozonie Higgsa. http://www.wiw.pl/fizyka/boskaczastka/
Załączniki:
Brak komentarzy:
Prześlij komentarz