Τοπίο στη Φυσική

Παράθυρο στην Επιστήμη

Τι είναι το Μποζόνιο Χιγκς

Μία σύντομη και εκλαϊκευμένη παρουσίαση της μεγάλης πρόσφατης επιτυχίας του CERN, όπως παρουσιάστηκε στο διεθνή τύπο.

Στις αρχές του σύμπαντος τα σωματίδια έτρεχαν τριγύρω με την ταχύτητα του φωτός χωρίς τίποτα να τα επιβραδύνει. Στη συνέχεια, συμφωνα με τη θεωρία, εμφανίστηκε το πεδίο Χιγκς. Όταν τα σωματίδια περάσουν από αυτό, λειτουργεί ως ένα είδος πυκνού πολτού — δίνει κάποια επιβράδυνση και μάζα. Ακριβώς όπως τα ηλεκτρομαγνητικά πεδία παράγουν φωτόνια, που εμείς αντιλαμβανόμαστε ως φως, το πεδίο Χιγκς παράγει μποζόνια που ίσως τα είδαν χθες στο CERN.

Με λίγα λόγια, τα πάντα ταξίδευαν με την ταχύτητα του φωτός, στη συνέχεια, εμφανίστηκε το πεδίο Χιγκς και τώρα μόνο το φως ταξιδεύει με την ταχύτητα του φωτός. Και αυτό επειδή τα σωματίδια Χιγκς δίνουν μάζα στα άλλα σωματίδια.

bosonio

Το μνημειώδες πείραμα όπως καταγράφηκε στις οθόνες
των ψηφιακών ανιχνευτών του CERN

Αλλά αν τα Χιγκς αντιπροσωπεύουν ένα μικρό ποσοστό μάζας, γιατί είναι τόσο σημαντικά; Για τον απλούστατο λόγο ότι έτσι ολοκληρώνεται αυτό που είναι γνωστό ως Καθιερωμένο Μοντέλο, ένα τεράστιο επίπτευγμα της Σωματιδιακής Φυσικής, που περιγράφει τα θεμελιώδη σωματίδια, όπως τα κουάρκς και τα πρωτόνια. Με την παρατήρηση των σωματιδίων Χιγκς έχουμε πλέον μία σχεδόν πλήρη εικόνα του υποατομικού κόσμου.

Και λέμε σχεδόν, γιατί το Καθιερωμένο Μοντέλο δεν περιλαμβάνει εξήγηση για μερικά πράγματα, όπως π.χ. για τη βαρύτητα. Επίσης προσκρούει κατηγορηματικά στη Γενική Θεωρία της Σχετικότητας του Αϊνστάιν και δε λέει τίποτα για τη Σκοτεινή Ύλη.Επομένως οι Φυσικοί έχουν πολύ δουλειά ακόμη να κάνουν.

Όσο για την απάντηση στο ερώτημα, αν η ανακάλυψη των Χιγκς αξίζει τα δισεκατομμύρια δολλάρια ή ευρώ που ξοδεύτηκαν, τη δίνει ο Γενικός Διευθυντής του CERN, Rolf Heuer. 

«Το γεγονός ότι το CERN έχει ανακαλύψει το παγκόσμιο διαδίκτυο, το www, πιθανότατα αυτό και μόνο να δικαιολογεί την ύπαρξή του. Αλλά δεν πρέπει να μας διαφεύγει ότι κάποτε όλη η έρευνα για τη Κβαντική Μηχανική και τη Σχετικότητα φαινόταν, στην αρχή, άσκοπη. Στις μέρες μας ο σύγχρονος κόσμος βασίζεται πάνω σ’ αυτά»

Ιδού τώρα, με λίγα λόγια, πώς βρήκαν το σωματίδιο Χιγκς.

Κατά τα τελευταία τρία χρόνια πολλά τρισεκατομμύρια πρωτόνια εκτοξεύτηκαν προς τις δύο κατευθύνσεις της 27 χιλιομέτρων κυκλικής σήραγγας και συγκρούστηκαν με ταχύτητες κοντά στην ταχύτητα του φωτός. Με τη σύγκρουση, νέα σωματίδια δημιουργήθηκαν και ελπίζουμε ότι ανιχνεύτηκαν. Μεταξύ των υποατομικών συντριμμιών, το CERN αναζήτησε αποδεικτικά στοιχεία σωματιδίων, που δεν έχουμε δει προηγουμένως, σε μια ενέργεια που αντιστοιχεί σ’ αυτήν που αναμένουμε να βρίσκονται τα μποζόνια Χιγκς.

Και πόσα τέτοια σωματίδια βρήκαν;

Μόνο μερικές δεκάδες. Για παράδειγμα, αν γεμίσουμε μια πισίνα ολυμπιακών διαστάσεων με άμμο και κάθε κόκκος της άμμου αντιπροσωπεύει και μία σύγκρουση, ο αριθμός των συγκρούσεων που παράγουν τα υποψήφια μποζόνια Χιγκς δε θα κάλυπταν ούτε τον πάτο μιας δακτυλίθρας. Υπήρξε όντως μια μνημειακή εργασία επεξεργασίας δεδομένων για να διαχωρισθούν.

Λοιπόν, ας πούμε: Έχουμε βεβαιότητα πέντε Σίγμα (99,99995%) ότι η ανακάλυψη αυτή θα αλλάξει τη Φυσική όπως την ξέρουμε.

Αλλά ας μη πούμε: Και τι έκανε για μένα το σωματίδιο του Θεού;

Γιάννης Γαϊσίδης

gaisidis@viewonphysics.gr

084d8930-f294-45d0-b352-2acd918a7bd2

(35 επισκέψεις, 1 επισκέψεις σήμερα)
Μοιράσου το...
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνσή σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *

Τοπίο στη Φυσική © 2014 Frontier Theme