Nauka

Bozon Higgsa dla laików

Ostatnia aktualizacja: 08.09.2012 00:02
- Odkrycie bozonu Higgsa to nie tylko jest najważniejsze odkrycie w fizyce w ostatnich latach, ale w pewnym stopniu największe odkrycie w nauce w ogóle - mówi dr Piotr Zalewski z Zakładu Fizyki Wysokich Energii Narodowego Centrum Badań Jądrowych.
Audio
Jedno ze zderzeń w eksperymencie CMS
Jedno ze zderzeń w eksperymencie CMSFoto: CERN/CMS.

4 lipca 2012 roku ogłoszono, a 31 lipca potwierdzono, że w Wielkim Zderzaczu Hadronów pod Genewą odkryto cząstkę elementarną, która prawdopodobnie jest poszukiwanym od blisko pół wieku bozonem Higgsa. Tym samym domknięty został tzw. Model Standardowy, najważniejsza teoria współczesnej fizyki cząstek elementarnych.

Dr Piotr Zalewski z Zakładu Fizyki Wysokich Energii Narodowego Centrum Badań Jądrowych, uczestnik badań, które doprowadziły do odkrycia, wyjaśnia, że zostało one dokonane w dziedzinie, które nazywa się fizyką cząstek. – Czyli w dziedzinie poszukiwania tego, w jaki sposób materia jest zbudowana na najdrobniejszym poziomie, jak elementy materii oddziałują między sobą. Ale jednocześnie jest to dziedzina, która zajmuje się również w tym, w jaki sposób wszechświat powstał i dlaczego w ogóle my istniejemy, dlaczego w ogóle cokolwiek istnieje – mówił. Gość Trójki zaznaczył, że tymi pytaniami nauka zajęła się na serio dopiero z końcem XIX wieku.

Fizyka to niezwykła nauka. Laikowi może się wydawać, że stoi "na głowie": najpierw trwają rozważania teoretyczne, podczas których za pomocą równań przewiduje się rzeczywisty wygląd świata i to, jak ten rzeczywisty stan rzeczy odzwierciedli się w wynikach eksperymentów. Dopiero potem wykonuje się te eksperymenty. Od ich wyników zależy to, czy wymyślony przez nas model jest prawdziwy. Właśnie tak szukano bozonu Higgsa.

Bozon Higgsa to cząstka, która została przewidziana teoretycznie przez fizyka Petera Higgsa (i kilku innych fizyków), ale aż do tego roku nie potwierdzono jej istnienia doświadczalnie. Nawet po lipcowym odkryciu nie znamy jeszcze dokładnie natury tej cząstki.

Istnienie bozonu Higgsa jest postulowane przez Model Standardowy – zgodnie z tzw. mechanizmem Higgsa pola kwantowe sprzęgają się z polem Higgsa, w wyniku czego następuje spontaniczne złamanie symetrii, a bezmasowe cząstki Modelu Standardowego nabierają masy. No dobrze, ale co to dokładnie znaczy? Że bez bozonu Higgsa materia nie miałaby w ogóle masy. Od kilku dekad wiemy, że u podstaw wszystkich zjawisk rządzonych siłami jądrowymi i elektromagnetycznymi, a więc światła i dźwięku, wszelkich własności ciał stałych i gazów, a nawet chemii i biologii, leży właśnie Model Standardowy oddziaływań fundamentalnych. Abyśmy byli z niego w pełni zadowoleni, musi on zawierać również mechanizm ustalający masy obserwowanych cząstek i to, skąd te masy w ogóle się biorą. Właśnie dlatego bozon Higgsa nazywany jest też „Boską cząstką” - ponieważ ma być odpowiedzialny za to, że wszystko, co istnieje, posiada masę.

Dr Piotr Zalewski przyznaje, że nie jest łatwo wprost wytłumaczyć, czym jest odkryta "boska cząstka". Gość Jerzego Sosnowskiego określił bozon Higgsa jako żywą skamielinę z początku Wszechświata. Przed Wielkim Wybuchem prawa fizyki, które znamy, jeszcze nie istniały. Potem okazało się, że Wszechświat wyewoluował właśnie do takiego kształtu, jaki znamy dziś, w którym cząstki mają masę. Dlatego rozmowę o bozonie Higgsa trzeba zacząć od samego początku istnienia kosmosu. Wszechświat tuż po wielkim wybuchu był bardzo gorący, następnie zaczął stygnąć. I w momencie, w którym zastygł, powstały stałe jakości, które są obecne w każdym punkcie przestrzeni. – To dwie liczby. Teoria, która została wymyślona m.in. przez Higgsa, przewiduje, że gdzie byśmy się nie znaleźli, możemy zapytać stan o najniższej energii, czyli próżnię, czy ona ma jakieś własności i okazuje się, że ona właśnie ma dwie liczby. Jedna z nich jest bezpośrednio związana z tym, jaka jest masa tej cząstki, czyli bozonu Higgsa – wyjaśnia dr Piotr Zalewski.

(pg/ew)

Więcej w materiale dźwiękowym

Zobacz więcej na temat: Genewa Jerzy Sosnowski kosmos
Ten artykuł nie ma jeszcze komentarzy, możesz być pierwszy!
aby dodać komentarz
brak

Czytaj także

Higgsteria: jak nazwać bozon Higgsa?

Ostatnia aktualizacja: 02.07.2012 12:30
Wbrew pozorom bozon Higgsa nie musi się tak nazywać. Dyskusje trwają. Jeśli istnienie cząstki się potwierdzi, może otrzymać nowe miano.
rozwiń zwiń

Czytaj także

Szef CERN: Mamy bozon. To kamień milowy w historii fizyki

Ostatnia aktualizacja: 04.07.2012 09:00
Badacze z CERN podali wyniki swoich badań. Są ekscytujące! Co dokładnie znaleźli?
rozwiń zwiń

Czytaj także

Peter Higgs. Skazany na Nobla?

Ostatnia aktualizacja: 04.07.2012 13:00
Kim jest człowiek, który wymyślił boską cząstkę? Trzy lata temu, kiedy otwierano Wielki Zderzacz Hadronów, mało kto o nim słyszał (poza fizykami cząstek). Teraz wszyscy znają już to nazwisko.
rozwiń zwiń

Czytaj także

"Jesteśmy na początku nowej drogi"

Ostatnia aktualizacja: 05.07.2012 08:00
Panie i panowie, chyba go mamy, prawda? Tak pytał powiedział na konferencji w Genewie dyrektor CERN Rolf Heuer. Zebrał gromkie owacje. Dlaczego odkrycie jest takie ważne? Wyjaśniają polscy fizycy.
rozwiń zwiń

Czytaj także

Hawking założył się o higgsa. I przegrał (wideo)

Ostatnia aktualizacja: 05.07.2012 18:05
Słynny fizyk Stephen Hawking przegrał 100 dolarów. Założył się bowiem z Gordonem Kanem z Michigan University, że bozon Higgsa nie zostanie znaleziony.
rozwiń zwiń

Czytaj także

CERN się myli? Boska cząstka może być sobowtórem

Ostatnia aktualizacja: 11.07.2012 12:25
Tydzień temu świat oszalał na punkcie bozonu Higgsa. Ale naukowcy starają się chłodzić zbyt gorące nastroje. To może być zupełnie inna cząstka - mówią.
rozwiń zwiń

Czytaj także

CERN jeszcze bardziej pewny w sprawie Higgsa

Ostatnia aktualizacja: 03.08.2012 12:30
Badacze z CERN podali najnowsze wyniki poszukiwań bozonu Higgsa. Niektóre mają odchylenie standardowe 5.9 sigma.
rozwiń zwiń

Czytaj także

Sławy świata fizyki będą debatować w Krakowie

Ostatnia aktualizacja: 04.09.2012 13:55
To będzie jedno z najważniejszych wydarzeń w świecie fizyki ostatnich lat. Do Krakowa zjadą specjaliści od fizyki cząstek i będą zastanawiać się nad przyszłością swoich badań.
rozwiń zwiń