BREAKING

1

Όλα όσα θέλεις να μάθεις για το μποζόνιο Higgs με απλά λόγια

Την περασμένη Τετάρτη, οι επιστήμονες του CERN ανακοίνωσαν ότι είναι 99,99% σίγουροι ότι εντόπισαν ένα υπο-ατομικό σωματίδιο που κατά πάσα πιθανότητα είναι το μποζόνιο Higgs, συχνά επονομαζόμενο ως «Θεϊκό σωματίδιο». Ωραία λοιπόν. Και τι σημαίνει αυτό; Ας το αναλύσουμε:

Τι είναι το μποζόνιο Higgs;

Το μποζόνιο Higgs είναι ένας τύπος σωματιδίου το οποίο είναι μέρος αυτού που αποκαλείται το Καθιερωμένο Μοντέλο στη σωματιδιακή φυσική. Το Καθιερωμένο Μοντέλο είναι ένα σύνολο κανόνων που βοηθά στην κατανόηση των θεμελιωδών συστατικών του σύμπαντος.

Ο Δρ. Andreas Krassnigg, ένας φυσικός από το Πανεπιστήμιο του Graz, στην Αυστρία, εξηγεί: «Το Βασικό μοντέλο περιγράφει ένα συνδιασμό από σωματίδια, από τα οποία μπορούμε να προσπαθήσουμε να φτιάξουμε το σύμπαν, έτσι όπως το γνωρίζουμε τώρα. Επιπρόσθετα, μας βοηθά να κατανοήσουμε τι συμβαίνει στο σύμπαν, έχοντας μία ακριβή εικόνα των μικρότερων κομματιών της ύλης και της αλληλεπίδρασης μεταξύ τους».

Ένα σημαντικό πρόβλημα που υπήρχε, όμως, μέχρι σήμερα ήταν η έλλειψη απόδειξης για την ύπαρξη του μποζονίου Higgs, το οποίο είναι βασικό συστατικό του καθιερωμένου Μοντέλου και οι επιστήμονες μπορούσαν μόνο να υποθέσουν ότι υπάρχει. Αν αυτό το νέο σωματίδιο που ανακαλύφθηκε είναι το μποζόνιο Higgs, θα βοηθήσει στην απάντηση του ερωτήματος γιατί τα σωματίδια έχουν μάζα, αλλά και θα επαληθεύσει το Καθιερωμένο Μοντέλο, ως την αληθινή επεξήγηση για την δημιουργία του σύμπαντος.

Το παρακάτω βίντεο είναι μία πολύ απλή και καλή εξήγηση για το τι είναι το μποζόνιο Higgs και πώς οι επιστήμονες προσπαθούσαν να το εντοπίσουν χρησιμοποιώντας το Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων, αλλά και γιατί νοιάζει τόσο πολύ τους φυσικούς.

The Higgs Boson Explained from PHD Comics on Vimeo.

Γιατί είναι σημαντικό;

Ουσιαστικά γιατί αποδεικνύει πως ο τρόπος που έχουμε καταλάβει τη λειτουργία του σύμπαντος, είναι σωστός. Αν το μποζόνιο Higgs δεν υπήρχε, το Καθιερωμένο Μοντέλο θα είχε αποδειχθεί εσφαλμένο. Η σημασία του οδήγησε στο να του αποδοθεί το παρατσούκλι «θεϊκό σωματίδιο».

Ο Δρ. Krassing εξηγεί: «Φανταστείτε το Καθιερωμένο Μοντέλο σαν ένα αυτοκίνητο. Με βάση αυτό θα μπορούσατε να φανταστείτε το μποζόνιο Higgs ως τις ρόδες του. Έπρεπε να αποφασίσουμε μέσω ενός πειράματος αν το αυτοκίνητο (ο τρόπος που αντιλαμβανόμαστε τη σωματιδιακή φυσική στη συγκεκριμένη περίπτωση) είναι έτσι όπως το περιμέναμε, δηλαδή αν έχει ρόδες ή όχι.

«Για το αυτοκίνητο του παραδείγματός μας, το ερώτημα είναι θεμελιώδες, καθώς, προσδιορίζει τι μπορεί να κάνει το αυτοκίνητό μας και τι δεν μπορεί να κάνει. Στην περίπτωση που το αυτοκίνητό μας δεν είχε ρόδες, αρχικά δεν θα ήταν τρομερά σημαντικό (υπάρχουν κι άλλοι, καλύτεροι τρόποι για να κινείται ένα αυτοκίνητο). Βρέθηκε τώρα όμως πως, οι ρόδες είναι εκεί και αυτός είναι ο τρόπος που κινείται το αυτοκίνητο.

Τι γίνεται από τώρα κι έπειτα;

Αν λοιπόν έχει όντως ανακαλυφθεί το μποζόνιο Higgs, τι σημαίνει αυτό για το μέλλον; Η ανακοίνωση του CERN επισημαίνει: «Η θετική ταυτοποίηση των χαρακτηριστικών του νέου σωματιδίου θα απαιτήσει χρόνο και πληροφορίες. Όποια μορφή όμως και να πάρει το σωματίδιο Higgs, η γνώση που θα έχουμε για τη θεμελιώδη δομή της ύλης είναι ένα τεράστιο βήμα μπροστά».

Ο Δρ. Krassnigg συνεχίζει την σύγκριση του μποζονίου Higgs με ένα αυτοκίνητο για να μας πει τι να περιμένουμε από τη συνέχεια: «Μετρήσεις και ανάλυση πληροφοριών θα συνεχίσουν, εφόσον οι φυσικοί εξακολουθούν να χρειάζονται να ανακαλύψουν μέσα στους  επόμενους μήνες και χρόνια, πώς ακριβώς είναι οι ρόδες: είναι όλα όπως τα ξέρουμε (πχ, όπως τα περιμέναμε), ή διαθέτουν μεγάλες ζάντες, ή κάτι ακόμα εντελώς απρόσμενο (πχ. Έχουν πάρει φωτιά;).»

Επειδή φαίνεται να επαληθεύθηκε το Καθιερωμένο Μοντέλο, αυτό δεν σημαίνει πως δεν υπάρχουν απείρως περισσότερα πράγματα να ανακαλύψουμε στον τομέα της σωματιδιακής φυσικής: «το βασικό μοντέλο δεν εξηγεί καθόλου την έλξη της βαρύτητας. Οπότε, οι φυσικοί εδώ και καιρό προσπαθούν να ενοποιήσουν τη θεωρία της βαρύτητας με το Καθιερωμένο Μοντέλο, δημιουργώντας νέα, εξελιγμένα μοντέλα με ονόματα όπως «Υπερσυμμετρία» λέει ο φυσικός Nico Schoonderwoerd. Πολλοί από τους ανθρώπους που ερευνούν αυτές τις θεωρίες ελπίζουν ότι επιταχυντές όπως ο Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων, θα συνεχίσουν να λειτουργούν σε συνεχώς αυξανόμενα επίπεδα ενέργειας, αποκαλύπτοντας νέα σωματίδια που μπορεί να εξηγήσουν πώς λειτουργεί η βαρύτητα, με ένα τρόπο που θα συμπληρώνει το Καθιερωμένο Μοντέλο.

Τι επίδραση θα έχει όλο αυτό σε εμάς;

Όλα τα παραπάνω είναι πολύ καλά για τους θεωρητικούς φυσικούς, αλλά, αυτή η ανακάλυψη θα επηρεάσει την καθημερινότητά μας; Αν και είναι αδύνατον αυτή τη στιγμή να πει κανείς αν θα ανοίξουν νέοι τομείς τεχνολογίας, ως αποτέλεσμα της ανακάλυψης του μποζονίου Higgs, ο Δρ. Krassnigg τονίζει ότι «μαζί με την ομορφιά της διαδικασίας της ανακάλυψης, αυτής καθεαυτής, που είναι μία εξαιρετική εμπειρία, κατά τη γνώμη μου η μεγαλύτερη αλλαγή στον κόσμο που ζούμε είναι οι καινοτομίες που «βγαίνουν» από το CERN ή άλλα εξελιγμένα εργαστήρια σε σχέση με την τεχνολογία». Πάρτε για παράδειγμα το World Wide Web που αναπτύχθηκε στο CERN από τον Sir Tim Berners Lee. Σκεφτείτε τον όγκο δουλειάς και τεχνολογίας που περιβάλλει τον Μεγάλο Επιταχυντή Ανδρονίων. Η τεχνολογία γύρω από αυτό το πείραμα μπορεί να έχει χρήσεις και πέρα από τα στενά όρια της φυσικής.

Άλλο ένα όφελος για τον πραγματικό κόσμο, λέει ο Δρ. Simon George που συμμετέχει στο πείραμα ATLAS που χρησιμοποιεί τον Μεγάλο Επιταχυντή Ανδρονίων είναι «Οι πολύ καταρτισμένοι Διδάκτορες που τους αρπάζει ο ιδιωτικός τομέας και τα ενθουσιώδη παιδιά που θα γίνουν οι επιστήμονες του μέλλοντος».

Δεν έχει τόσο σημασία αν μπορούμε να διακρίνουμε τεχνολογική πρόοδο ως αποτέλεσμα της ανακοίνωσης της Τετάρτης. Ο Δρ. Krassnigg είναι πάρα πολύ θετικός για τα ευρύτερα αποτελέσματα της δουλειάς που έχει γίνει πίσω από αυτή την ανακοίνωση. «Θεωρώ αυτά τα τελευταία αποτελέσματα σαν μία εξαίρετη και ενθαρρυντική επιβεβαίωση για την ικανότητα της παγκόσμιας κοινότητας να χρησιμοποιεί και να επενδύει στην επιστήμη και την τεχνολογία. Συγκεκριμένα, χρειάστηκε πολλή εκπληκτική δουλειά, χρόνος, στρατηγική σκέψη, ικανότητα και δημιουργικότητα για να φτάσουμε σε αυτή την ανακοίνωση. Συγχαρητήρια σε όλους όσους συνέβαλαν σε αυτό.»

Συμφωνούμε. Η Τετάρτη ήταν μία πολύ καλή ημέρα για τη σωματιδιακή φυσική.

Πηγή: The Next Web

 

0 Comment