Περιπλανηθείτε σε τόπους μυστηρίου, μέσα από τις επιτόπιες έρευνες της ομάδας μας (Κλικ στην εικόνα)

14/7/12

Δέκα ερωτήσεις – απαντήσεις για το μποζόνιο Χιγκς



Η προαιώνια προσπάθεια του ανθρώπου να κατανοήσει τους νόμους της φύσης και την αρχή της ζωής ήταν ο λόγος που το πείραμα του CERN πήρε μορφή. Διεθνώς καταξιωμένοι επιστήμονες συγκεντρώθηκαν σε ένα υπέρ – εργαστήριο 100 μέτρα κάτω από τα γαλλοελβετικά σύνορα, σε ένα project που κοστίζει 3 δις. ευρώ, κι ακόμα δεν έχει ολοκληρωθεί, με σκοπό να δώσουν απαντήσεις στο τι έγινε δευτερόλεπτα μετά τη Μεγάλη Έκρηξη που δημιούργησε το Σύμπαν!



ΤΙ ΕΙΝΑΙ ΤΟ CERN ;

Το CERN είναι ένας διεθνής οργανισμός που ιδρύθηκε το 1954. Σήμερα είναι γνωστό ως Ευρωπαϊκό Εργαστήριο Φυσικής Στοιχειωδών Σωματιδίων. Αποτελεί ένα από τα πλέον χαρακτηριστικά παραδείγματα διεθνούς συνεργασίας. Από τα αρχικά 12 μέλη του, μεταξύ των οποίων και η Ελλάδα, σήμερα περιλαμβάνει 20 κράτη – μέλη. Οι εγκαταστάσεις του εκτείνονται στα γαλλοελβετικά σύνορα κοντά στην Γενεύη.

ΤΙ ΕΙΝΑΙ ΤΟ ΜΠΟΖΟΝΙΟ ΧΙΓΚΣ;

Χάρις σε αυτό όλα τα στοιχειώδη σωματίδια αποκτούν μάζα. Το μποζόνιο του Χιγκς είναι το σωματίδιο που αντιστοιχεί στο πεδίο του Χιγκς, το οποίο προσδίδει μάζα στην υλη. Παρόλο που έχει καθιερωθεί η άποψη ότι το μποζόνιο του Χιγκς δίνει στα στοιχειώδη σωματίδια την μάζα τους, αυτό δεν είναι απολύτως σωστό. Τη μάζα τη δίνει το πεδίο του Χιγκς. Με απλά λόγια, τη στιγμή που εμφανίστηκε το Σύμπαν τα στοιχειώδη  σωματίδια δεν είχαν μάζα. Αυτό άλλαξε ένα τρισεκατομμυριοστό του δευτερολέπτου αργότερα, όταν εμφανίστηκε το πεδίο του Χιγκς.

ΓΙΑΤΙ ΕΙΝΑΙ ΣΗΜΑΝΤΙΚΗ Η ΑΝΑΚΑΛΥΨΗ ΤΟΥ;

Αποδεικνύει και κυρίως συμπληρώνει την αξιοπιστία μιας θεωρίας της σύγχρονης Φυσικής που ονομάζετε «Καθιερωμένο Μοντέλο» και πρεσβεύει ότι το Σύμπαν αποτελείται από 12 δομικά συστατικά που λέγονται στοιχειώδη σωματίδια και «διοικείται» από τέσσερεις κυρίαρχες δυνάμεις.

ΠΟΙΟ ΚΟΜΜΑΤΙ ΤΟΥ ΠΑΖΛ ΕΛΕΙΠΕ ΑΠΟ ΤΟ ΚΑΘΙΕΡΩΜΕΝΟ ΜΟΝΤΕΛΟ;

Έλειπε η προέλευση της μάζας, δηλαδή η μάζα που αποτελεί τους ανθρώπους, τα ζώα, τα φυτά, και γενικότερα ότι υπάρχει στη Γη και στο Σύμπαν. Το σωματίδιο του Χιγκς και το αντίστοιχο ομώνυμο πεδίο εξηγούν πως τα σωματίδια αποκτούν τη μάζα τους και στη συνέχεια ξεχύνονται στο Σύμπαν κατευθυνόμενα από διάφορες δυνάμεις για να δημιουργήσουν με την συμπεριφορά τους τον κόσμο.


ΠΡΑΚΤΙΚΑ ΤΙ ΘΕΤΙΚΑ ΕΧΕΙ Η ΑΝΑΚΑΛΥΨΗ;
Αρχικά να επισημάνουμε ότι στο CERN επιτελείται αυτό που οι ειδικοί αποκαλούν βασική έρευνα. Σκοπός είναι η παραγωγή γνώσης, ενώ πολλές πρακτικές εφαρμογές εμφανίζονται εκ των υστέρων. Για παράδειγμα, το CERN ανακάλυψε το απόλυτο πασπαρτού πλοήγησης στο διαδίκτυο, το γνωστό σε όλους μας «www» (World Wide Web), που εισάγει σχεδόν κάθε διεύθυνση προορισμού στο Ιντερνέτ.
ΠΟΥ ΘΑ ΜΠΟΡΟΥΣΕ ΝΑ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΗΘΕΙ ΤΟ ΜΠΟΖΟΝΙΟ ΤΟΥ ΧΙΓΚΣ;
Το ίδιο το σωματίδιο δεν θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί. Οι τεχνικές που αναπτύσσονται θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για παράδειγμα στην Ιατρική. Αυτό που έχει μεγάλη σημασία είναι η επιβεβαίωση του Καθιερωμένου Μοντέλου. Στην αρχική τους μορφή οι εξισώσεις του μοντέλου λειτουργούσαν μόνο αν η μάζα απουσίαζε από όλα τα στοιχειώδη σωματίδια. Ο μηχανισμός του Χιγκς προτάθηκε προκειμένου να συμβιβάσει το Μοντέλο με την έννοια της μάζας, και το μποζόνιο του Χιγκς είναι το τελευταίο από τα στοιχειώδη σωματίδια του Μοντέλου, του οποίου η ύπαρξη αποδεικνύεται πειραματικά.
ΠΩΣ ΕΝΤΟΠΙΣΤΗΚΕ ΤΟ ΕΠΙΜΑΧΟ ΣΩΜΑΤΙΔΙΟ;
Στα υπόγεια του CERN και σε βάθος 100 μέτρων κάτω από το Mayrin της Ελβετίας κατασκευάστηκε ένας γραμμικός επιταχυντής αδρονιακών σωματιδίων (LHC)ένα τούνελ μήκους 27 χλμ., μέσα στο οποίο έγινε το πείραμα: οι επιστήμονες τοποθέτησαν δυο ομάδες πρωτονίων, τα οποία ξεκίνησαν από αντίθετες κατευθύνσεις (δεξιόστροφα και αριστερόστροφα), και «έτρεξαν» αγγίζοντας την ταχύτητα του φωτός. Σκοπός ήταν τα σωματίδια να συγκρουστούν «μετωπικά» έτσι ώστε να δημιουργήσουν για λίγα δευτερόλεπτα συνθήκες όμοιες με εκείνες που υπήρχαν μετά το περίφημο Big Bang, τη Μεγάλη Έκρηξη που γέννησε το Σύμπαν.
ΓΙΑΤΙ ΟΝΟΜΑΖΕΤΑΙ ΣΩΜΑΤΙΔΙΟ ΤΟΥ ΘΕΟΥ;
Η «θεοποίηση» δεν οφείλεται στους επιστήμονες, αλλά σε έναν εκδότη! Συγκεκριμένα, ο Αμερικανός φυσικός Lederman είχε γράψει ένα βιβλίο για τον Χιγκς, που αρχικά το είχε ονομάσει «Το καταραμένο σωματίδιο» (The God dammed particle). Επειδή όμως στον εκδότη δεν άρεσε ο τίτλος τον άλλαξε: «Το σωματίδιο του Θεού»  (The God particle). Πρόκειται λοιπόν απλά για μια παρερμηνεία των δεδομένων.

ΚΑΙ Η ΜΑΥΡΗ ΤΡΥΠΑ ΠΟΥ ΘΑ ΚΑΤΑΠΙΕΙ ΤΟΝ ΠΛΑΝΗΤΗ;
Οι θεωρίες συνωμοσίας έχουν μακρά ιστορία στον τομέα της Φυσικής και ο μεγαλύτερος επιταχυντής του κόσμου αποτελεί το καταλληλότερο έρεισμα. Ο λόγος για τους φόβους που εξέφρασαν δυο φυσικοί, οι Γουόλτερ Γουάγκνερ και Λούις Σάντσο, οι οποίοι ισχυρίστηκαν ότι ο γιγαντιαίος επιταχυντής σωματιδίων μπορεί να οδηγήσει στη δημιουργία μαύρης τρύπας ή άλλης «σκοτεινής ύλης» , ικανής να καταπιεί όλο το πλανήτη μας ή ακόμα και όλο το Σύμπαν. Ωστόσο ο υπεύθυνος επικοινωνιών του CERN Τζέιμς Ζιγέ είχε δηλώσει πως «τίποτα δεν δείχνει πως ο επιταχυντής είναι επικίνδυνος», επισημαίνοντας πως η ασφάλεια του πειράματος έχει επιβεβαιωθεί από τρείς εκθέσεις.
ΠΟΙΟ ΕΙΝΑΙ ΤΟ ΕΠΟΜΕΝΟ ΒΗΜΑ ΓΙΑ ΤΟΝ ΕΠΙΤΑΧΥΝΤΗ;
Το επόμενο βήμα θα καθορίσει με σαφήνεια τη φύση των εν λόγο σωματιδίων και τη σημασία τους για την κατανόηση της σημερινής δομής του Σύμπαντος. Η ανακάλυψη αυτού του σωματιδίου, το οποίο έχει τα χαρακτηριστικά του μποζονίου Χιγκς, ανοίγει τον δρόμο για βαθύτερη ανάλυση.
Πηγή: Μαριελίνα Μελά, Πρώτο Θέμα, 8/7/2012