Aktualności fizyczne

Bozon Higgsa, model standardowy i struktura świata

Na ten dzień fizycy czekali od lat - wreszcie udało sie potwierdzić, ze (z dużym prawdopodobieństwem) cząstka znana w dotychczas tylko w teorii, a nazywana bozonem Higgsa, rzeczywiście istnieje.

O miano odkrywców mogą ubiegać się naukowcy z USA i Europy, ponieważ w ostatnich dniach doniesienia o odkryciu tej cząstki pochodziły zarówno od badaczy skupionych wokół akceleratora amerykańskiego Tevatron, jak i europejskiego słynnego LHC, zbudowanego w pobliżu Genewy za astronomiczne pieniądze.

Jeśli potwierdzi się, że odkryta cząstka rzeczywiście spełnia wszystkie właściwości jakie powinien mieć bozon Higgsa, to fizycy potwierdzą swoją najważniejszą teorię budowy materii - model Standardowy.

Aby zrozumieć to odkrycie, warto najpierw przypomnieć (?) parę faktów dotyczących tego odkrucia:

Bozon - bozonami nazywamy cząstki o spinie całkowitym. Do bozonów zaliczamy m.in. foton, jądro deuteru, bozony W, Z i oczywiście bozon Higgsa. Bozony podlegają tzw. statystyce Bosego - Einsteina (stąd nazwa), czyli statystyce opisującej większe grupy cząstek (gaz) o spinie całkowitym.

W odróżnieniu od bozonów większość pozostałych cząstek elementarnych jest określana jako fermiony, czyli cząstki o spinie połówkowym, podlegające statystyce Fermiego - Diraca. Fermionami są m.in. elektrony, miony, kwarki, proton, neutron i wiele innych. Jak z tego wynika fermionów, będących pojedynczymi cząstkami, jest znacznie więcej niż bozonów.

Dlaczego odkrycie bozonu Higgsa jest takie ważne?

Media dość ogólnikowo piszą, że to odkrycie potwierdza model Standardowy. To potwierdzenie jest pierwszym ważnym wkładem w rozwój fizyki. Inną zaletą z odkrycia bozonu Higgsa, jest możliwość zbadania jego właściwości - np. określenia masy. Bazując na tym odkryciu będzie można tworzyć bardziej zaawansowane modele materii - teraz już nie po omacku, nie ze świadomością, ze być może wszystko co robimy trzeba będzie wrzucić do kosza z powodu błędnych założeń, ale w oparciu o twarde wyniki doświadczeń. Przy okazji być może da się odkryć kolejne ciekawe właściwości bozonu Higgsa.

Bozon Higgsa jest rozwiązaniem problemu z masą cząstek elementarnych. Model standardowy w swojej podstawowej wersji nie był w stanie wyjaśnić fenomenu masy cząstek elementarnych. Bozon Higgsa zapełnia tę lukę. A więc potwierdzenie istnienia tej cząstki automatycznie wskaże fizykom, że "rozumieją masę", że będą umieli włączyć ten fenomen do "maszynki matematycznej" opisującej zjawiska kwantowe. To ma ogromne znaczenie dla rozwoju fizyki i poznania świata przez Człowieka.

Michał Dyszyński 5.07.2012

Inne wiadomości

Nagroda Nobla za rok 2008 z fizyki dla Japończyków za badania nad kwarkami

Nagroda Nobla za odkrycie gigantycznego magnetooporu

Efekt Casimira - czy to jeszcze fizyka, czy już magia?...

Ciemna materia, ciemna energia, a może prawo grawitacji Newtona do poprawki?...

Superkondensator zamiast bateryjek?...

Ile mamy planet w naszym układzie słonecznym?