O kas gi yra tas Higso bozonas? Labai paprastas paaiškinimas (3)
Fransua Engleras (François Englert) ir Piteris Higsas (Peter Higgs) vakar paskelbti Fizikos Nobelio premijos laureatais – už Higso bozono atradimą. O kas gi yra tas Higso bozonas? Kaip apie jį būtų galima suprantamai papasakoti bet kuriam paprastam gatvėje sutiktam žmogui?
Prisijunk prie technologijos.lt komandos!
Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia tik entuziazmo.
Sudomino? Užpildyk šią anketą!
Tačiau kas gi tas Higso bozonas, a? Jei tai viena fundamentaliausių mūsų visatos dalių, ji turėtų būti suprantama daugeliui? Būtent tokios misijos – paaiškinti taip, kad suprastų visi – ėmėsi Naidželas Holmsas (Nigel Holmes) ir "The New York Times".
Leidinys publikavo šaunų interaktyvų animacinį komiksą, kuriame Higso bozonas paaiškinamas itin paprastais žodžiais. Pavyzdžiui, Higso laukas tame paaiškinime prilyginamas sniego laukui, o juo judančios įvairiausios dalelės prilyginamos įvairiausiems žmonėms ar gyvūnams.
Ir vualia – elementariųjų dalelių fizika paprastam piliečiui jau neskamba ir neatrodo kaip paukščių kalba.
Bet apie viską iš eilės (originalią animuotą komikso versiją perversti galite spustelėję šią nuorodą).
Higso bozono paieškos
Įsivaizduokite, kad niekada nesate matęs snaigės. Ir pabandykite įrodyti, kad tokia egzistuoja – knaisiodamasis ir ieškodamas jos po tirpstančio sniego tyrę ir rūką. Higso bozono taip nepamatysite. Ir jokios juslės to bozono nesugebės išskirti iš visos bozonų jūros, vadinamos Higso lauku.
50 metų mokslininkai statė vis didesnius ir galingesnius greitintuvus. Kad sniego daleles būtų galima ištirpinti ir nuodugniai persijoti liekanas. CERN laboratorijos tuneliuose protonai įgreitinami kone iki šviesos greičio. O tada suorganizuojamas jų susidūrimas kaktomuša. Įvyksta neįsivaizduojamas sprogimas. Protonai sugeria (anihiliuoja) vienas kitą ir taip atpalaiduoja neįtikėtinus energijos kiekius.
Tiesa, A. Einšteinas mus išmokė, kad masė yra energija: E = mc2 (Iš tiesų jis mokė apie energijos ir masės santykį kiek sudėtingiau – E2=m2c4+p2c2 – , bet dėl paprastumo naudojame trumpesnį variantą, kur neatsižvelgiama į dalelių impulsą (p) ir imama jų rimties masė (m0) – red. past.). O fizikai mus moko, kad energijos nesunaikinsi.
Iš sprogimo kamuolio it skeveldros išsilaksto naujos dalelės, o energija susispaudžia atgal į mažyčius masės taškelius. Skeveldras fiksuoja speciali įranga su jutikliais.
Pakartokite šį procesą milijonus kartų. Paskui – dešimtis milijonų kartų. Padarykite tai greičiau nei per sekundę. Tačiau įdėmiai stebėkite toliau – juk ieškote itin reto laimikio.
Kas keletą milijardų tokių susidūrimų iš sprogimo kamuolio ima ir iššoka Higso bozonas. Šio momento neįmanoma užfiksuoti tiesiogiai, tad triumfą ir šampaną tenka pasilaikyti ateičiai.
Bėda ta, kad Higso bozonas velniškai nestabilus. Jis bemaž akimoju suyra į aibę kitų dalelių. Atlikus trilijonus susidūrimų, šiuos Higso bozono pėdsakų fragmentus galima sudėlioti į tam tikrą apčiuopiamą šuoliuką statistinėje „kardiogramos“ tiesėje. Kuo daugiau duomenų, tuo „šuoliukai“ apčiuopiamesni ir patikimesni. Galiausiai jie pasiekia tokį lygį, kad tenkina statistinius reikalavimus.
Ponios ir ponai – pagaliau Higso bozonas atrastas!