Izvor: Politika, 13.Avg.2011, 23:18 (ažurirano 02.Apr.2020.)
Božja li je? I jeste i nije
Najveća naučna potraga u istoriji – još nije uspela, ni u prvim nagoveštajima, iako su proteklih dana stizale protivrečne novosti. Jedne su kazivale da nam se ukazala, druge da nije. Za sada, više verujte prvim glasnicima. Zašto fizičari toliko uporno proganjaju „Božju česticu”?
Da li su uporni tragači, najzad, ugledali jedva primetan otisak „Božje čestice” (Higsov bozon)?
Najveća naučna potraga u istoriji – još nije uspela, ni u prvim nagoveštajima, >> Pročitaj celu vest na sajtu Politika << iako su proteklih dana stizale protivrečne novosti. Jedne su kazivale da nam se ukazala, druge da nije. Za sada, više verujte prvim glasnicima.
Kada su početkom godine u najvećem akceleratoru (ubrzivač i sudarač čestica) na svetu, nadomak Ženeve, ukopanom sto metara pod zemlju, na razmeđi Švajcarske i Francuske, obnovljeni ogledi – brojni fizičari su se ponadali lepim vestima.
Još od 1964. godine traje potera za Higsovom (nazvana po Englezu Piteru Higsu) ili „Božjom česticom” (God particle), za koju se veruje da predstavlja „nedostajuću kariku” u zamišljenoj tapiseriji beskonačnog kosmosa. Uoči li se ikakav vidljiv trag, a bilo je nekih najava, biće to uverljiva potvrda da je ova subatomska čestica izvorište mase za sve ostale, koje se nazivaju osnovne ili elementarne.
Ukoliko je, naravno, pretpostavka tačna.
Igra „svetlosti i senki”
Prema Standardnom modelu, najviše prigrljenoj slici svekolikog beskraja, ispoljavanje sile u odnosima tri porodice osnovnih (gradivnih) čestica, koje se nazivaju fermionima, podrazumeva postojanje odgovarajućeg fizičkog polja. Čestice podvrgnute interakciji razmenjuju osnovni kvant (bozon) tog polja, na sličan način kao što dva naelektrisanja razmenjuju foton kao osnovni kvant elektromagnetskog polja.
Uočavanjem Higsovog bozona – zaokružila bi se postojeća slika mikrosveta i potvrdilo važenje Standardnog modela, koji uči da to povlači i postojanje Higsovog polja, što je matematički potkrepljeno. Preostaje da se i opitima potvrdi.
Duže od decenije pothranjuje se nada da će „Veliki hadronski sudarač” (Large Hadron Collider), u kojem se sudaraju dva mlaza protona (delići atomskog jezgra), iznedriti „Božju česticu”. Kakva se to nedokučiva igra „svetlosti i senki” izvodi u podzemlju?
U svemoćnoj „krckalici čestica” ubrzavaju se snopovi protona gotovo do svetlosne brzine, poslednje poznate i priznate granice (oko 300.000 kilometara u sekundi); svaki će projuriti 11.245 puta u sekundi, pre nego što se sudare! Potom se proučavaju otisci, u nadi da će se stići do poslednjeg, krajnjeg i nedeljivog, od kojeg je sve sazdano, do „a-tomosa”, kako ga je pre dve i po hiljade godina nazvao Demokrit, iz Abdere.
Prekomerna upotreba sile – zaustili da opomenete? Da, ali i te kako potrebna i poželjna pod zemljom. Bude li dovoljno energije, nastaće nove čestice, jer energija i materija – prema slavnoj jednačini Alberta Ajnštajna (E = mc2) – prelaze jedna u drugu.
Većina ubrzivača i sudarača nije toliko velika i neobična, televizor u svakom domu je to isto u malom (elektrone ispušta zagrejana žica, ubrzava ih električno polje, usmerava magnetsko, a otkrivaju se, detektuju – kad pogode ekran).
Prekomerna upotreba sile
U grubim crtama, „Veliki hadronski sudarač” sastavljen je od podzemnog koluta s dve cevi, u kojima se ubrzavaju obilne „reke protona” u suprotnim smerovima, a u četiri detektora se posmatraju ishodi strahotnog sučeljavanja. Snažni magneti, postavljeni sa strane, savijaju mlazeve čestica da opstrujavaju kružnim tokom. (Kao na svakom gradskom trgu.)
Svaki proton dostiže, maltene, svetlosnu brzinu, a u tački „bliskog susreta” temperatura doseže deset hiljada milijardi Celzijusovih stepeni, i više. Stoga se magneti neprekidno hlade tečnim helijumom, i to je najhladnije mesto u znanom kosmosu.
Koliko je to zahtevan poduhvat?
Zamislite da sa obe obale ispalite po iglicu da jednom pogodite drugu na sredini Atlantskog okeana, a koje su prethodno projurile podzemnim prstenom, prečnika 27 kilometara, 5.000 puta u sekundi! Veoma zapetljano, zar ne?
Pre nekoliko dana, naime, u dvema glavnim mašinama-otkrivačima (detektori Atlas i CMS) uočeno je nekoliko čestica pride, što odgovara nečem novom na energijama od oko 140 gigaelektronvolti. Za sada je to svrstano u tzv. „prekomerne događaje”. Ako se slični podaci nagomilaju, označiće da je nadohvat ruke Higsov bozon.
Međutim, ne samo to – širom će se otvoriti vrata teoriji supersimetrije, s pretpostavkom da, osim vidljivog, postoji „svet u senci”, s česticama koje odgovaraju već poznatim, što može lako objasniti poreklo tzv. tamne materije, nevidljive kosmičke pređe koja deluje na vidljivu, i obratno, jedino posredstvom gravitacije. Hoće li takvo saznanje učiniti besmislenim dosadašnja proračunanja mase Higsove čestice?
Šekspirovski odgovor
Akceleratori su, ako niste znali, i svojevrsni džinovski mikroskopi, u kojima se kroz pomenute detektore – naše elektronske oči – zaviruje u sastav subatomskih čestica, toliko stisnutim da razmaci među njima ne prelaze milioniti deo milijarditog delića metra, ili jedan femptometar. Očekuje se da „Veliki razbijač” – oponašajući „Veliki prasak” (Big Bang), u kojem je pre, otprilike, 13,7 milijardi godina nastao kosmos – najdublje i najdalje prodre u nepoznato, da nas, kao u neobičnoj „vremenskoj mašini”, vrati u hiljaditi deo milijarditog delića sekunde, posle strahotne eksplozije, s kojom se ništa potonje ne može isporediti.
Da bi se izučavali sudari ili događaji (kako su ih krstili fizičari) koji se odigravaju, takoreći, u magnovenju, na četiri mesta (tri u Francuskoj i jedno u Švajcarskoj) –postavljeni su detektori da snimaju (800 miliona proton-proton sučeljavanja u sekundi). Iz svakog će se slivati po deset miliona podataka. Da biste to sačuvali i obradili, svake godine potrebno je skladište od 15 petabajta (15 biliona bajtova), što bi odgovaralo stubu dividi diskova visokom tri metra.
S tačke gledišta fizičara, ulog nije mali. Pojedinci su, naprotiv, pohitali tvrdnjom da je supersimetriji namaknuta omča oko vrata. U svakom slučaju, ozbiljne teorijske glavobolje su na pomolu.
Izvesno je da je najgrandioznija i najskuplja mašinerija isporučila jedva hiljaditinku podataka, a to nije ni izdaleka dovoljno za pouzdano zaključivanje. Valjan odgovor na šekspirovsko pitanje – postoji li „Božja čestica” ili ne – najavljuje se tek za kraj sledeće godine.
-------------------------------------------------
Kosmičke ciglice
Teorija Standardni model zasniva se na tri ključne pretpostavke.
Prva – celokupna materija sačinjena je od dve grupe čestica – šest leptona i šest kvarkova. Imajući u vidu da svakoj odgovara po jedna antičestica, broj se udvostručuje – 24 osnovne ili „gradivne ciglice”.
Druga – međudejstva (interakcije) čestica, opisana matematičkim zakonima, počivaju na tri sile: slaboj, elektromagnetskoj i jakoj (gravitaciona se zanemaruje u majušnom svetu elementarnih čestica).
Treća – dejstvo ili prenošenje sila obavlja se razmenom čestica, pri čemu svakoj vrsti naboja odgovara određena čestica prenosilac (bozon).
Stanko Stojiljković
objavljeno: 14.08.2011.
