Cern, nezvanično potvrđena Božija čestica

BOZON I POLITIKA



UPDATE JUNI 2012

Šta je zapravo otkriveno u Cernu ?

Spektakularna vest o otkriću bozona kao koraka do potpuno novog pogleda na  stvarnost zbog nerazumljivih razloga me ostavila indiferentnom. Čitava 2011 protekla je u vestima u kojima  bozon samop što nije otkriven. Da li je bozon ovog meseca zaista uhvaćen, primećen, šta se zapravo dešava u Cernu. Izgleda mnogo više nego što zna javnost.

"Tamna materija je možda “poslednji Hajlender” među supersimetričnim česticama, jedina preživela među superčesticama (“sčesticama”) iz Velikog praska. I moguće je da samo što je nismo ulovili uz pomoć LHC (velikog hadronskog kolajdera). "Ovo je deo izjave profesora Džon Vormsli-ja , direktora STFC.
 Serđo Bertoluči, direktor istraživanja Cerna,je pojasnio dalji tok istraživanja:“Naredni korak predstavljaće određivanje precizne prirode čestice i njenog značaja za naše razumevanje svemira. Da li njena svojstva odgovaraju očekivanim svojstvima dugo traženog Higsovog bozona, konačnog sastojka koji je nedostajao u Standardnom modelu fizike čestica? Ili je u pitanju nešto neobičnije?

Ove i slične iozjave nalazimo širom štampe. Vest je nedvosmislena, bozon nije na dohvat ruke, on je konačno  otkriven. Da li je u rasponu energija od 115 do 136 GeV, u šta se uklapa i proračun prema Standardnom modelu od 126GeV otkriven bozon  ili nešto drugo?  Velika je verovatnoća da se tu nalazi nešto ili, da ipak citiramo zvaničnu izjavu Hojera : "Laičkim rečnikom rečeno, imamo ga! Ali, kao naučnik, ja moram da kažem da smo otkrili bozon, a sada moramo da otkrijemo o kojoj vrsti bozona je reč

" Ovo je preliminarni rezultat, ali verujemo da ima veoma čvrste osnove - izjavio je na seminaru u sedištu CERN-a kod Ženeve Džo Inkandela

 Zašto su vesti o pronalasku bozona učestale i  toliko bitne? Nekome se ovo pitanje može učiniti smešnim. Svi već znaju priču o bozonu i njegovom značaju za nauku.  Bozon je, zahvaljujući CERN'u, stigao na naslovne strane svetskih medija. Njegova se pojava očekuje tolike godine, javnost sa velikim interesovanjem prati šta se to u Cernu dešava pa je i red da bude redovno obavešđtena.
Evo delovca jednog privatnog maila koji baca približnije svetlo na atmosferu u naučnim krugovima. Ko je deo tog establišmenta, ili je bio, znače i bez ovog maila o čemu je reč.

 dr.Dejan Stojković

Što je još važnije za mene kao fizičara, koji hleb jedemo od milostinje koju političari udele za nauku, u sledećih 50 godina niko nam ne bi dao pare da napravimo sličnu mašinu da sada nismo našli Higgsov bozon. LHC je napravljen da se nađe ovaj bozon. I još ga zovu božja čestica i sad smo ušli u novi nivo realnosti (kao što reče neki rukovodilac LHC-a) i slično.

Međutim,ovo gore jepropaganda i marketing da bi se obezbedile pare za sledeći tzv. Internacional Linear Collider (ILC). LHC je discovery machine, a ILC treba da bude precision machine ( i košta 20 milijardi dolara).Ali ako LHC ne da nikakav nagoveštaj za novu fiziku, onda ILC nema smisla praviti.Ali onda armija od 5000+fizičara koji su vezani za LHC ostaje bez posla kad LHC prestane da radi. 
Inače,ono što ne možeš da pročitaš u štampi, a jeste gorući problem, je da od nove fizike nema ni traga ni glasa. Pre LHC procene su bile da će super simetrija da bude otkrivena u prvim danima rada LHC-a jer teorija kaže da tu treba da bude.međutim, za sada, posle dve godine nema ništa od supersimetrije, i ne samo to,nema ništa od nove fizike uopšte.Sve se savršeno slaže sa standardnim modelom, za koji znamo da je nekompletan i ne može da stoji onako kako je napisan.Zbog toga je Higgs-ovo otkriće moralo ovako lepo da se uradi marketinški.Sve je to politika....

 

                                                   
Čestica koja svim drugim česticama daje masu. Zahvaljujući njoj postoji materijalni svet.Zato je i prozvana kreacijskom-  Božijom česticom.
izvor 1
izvor 2
izvor 3

 Današnja štampa donosi vest koja je  do medija procurila putem  internog dokumenta naučnika koji sadrži izveštaj da je jedan od detektora na Velikom sudaraču pri CERN-u uhvatio signal koji bi mogao da bude dugo tražena čestica - Higsov bozon. Fizičari su veoma oprezni u prihvatanju ovakvih otkrića, tvrdeći da se za mnoge čestice koje su se pojavile u drugim eksperimentima sudaranja ispostavilo da nisu ono što se tražilo. Džejms Gilis, zvanični predstavnik CERN-a, je izjavio  da je rezultat beleške autentičan, ali da je u pitanju jedan od hiljadu koje konstantno prave naučnici i da je još u ranom stadijumu procene.

                           ATLAS

E xperimentom u Cernu ukrštaju se  dva protonska snopa pri visokim energijama, čije su brzine bliske brzini svetlosti u vakuumu, a pri niskim temperaturama reda T=1,5-3 K. Eksperimentom se približno simuliraju uslovi koji su bili na početku stavaranja svemira, odnosno, neposredno nakon Velikog praska u ranoj fazi svemira. Pri takvm sudarima gustine energije su jako visoke tako da je na malim rastojanjima moguća kreacija minijaturnih crnih rupa kao i parova čestica i atičestica.
Pri svakom ukrštanju snopova dogodi se oko 20 sudara proton- proton, a snopovi se ukrštaju svakih 25 sn, tako da u jednoj sekundi ima  milijardu potencijalno zanimljivih  fizičkih događaja. Ako čestica bude pronađena to će fizičarima ukazati da je teorija tačna i determinisati dalji razvoj nauke. Ulaganje u proveru teorijskih koncepata nije bacanje para i obično se vraća stostruko kada se iste potvrde. Eksperimenti u LHC-u (Large Hadron Collider) vršiće se oko  20 godina. 

                        


                                    STANDARDNI MODEL I TEORIJA STRUNA


Važeća teorija o tome kako je nastao svemir zove se Standardni model čestica i sila. Ta teorija prilično dobro objašnjava većinu pojava u fizičkom svetu i mnogi eksperimenti su potvrdili njenu tačnost. Međutim, neka pitanja su i dalje otvorena. Na primer: zašto neke čestice imaju masu, a neke ne?
Teorija zvana ”Higsov mehanizam,“ nazvana po britanskom fizičaru Piteru Higsu, pretpostavlja da je čitav prostor ispunjen takozvanim ”Higsovim poljem“ u kome ključnu ulogu igra čestica zvana ”Higsov boson,“ ili ”božija čestica.“  Dakle traži se intermedijalni Higgsov bozon koji je po pretpostavci odgovoran za egzistenciju onoga što mi nazivamo i detektujemo kao masa u univerzumu. Ovo je pokušaj da se provere teorijske koncepcije. Za sada je rano govoriti o praktičnim primenama, ali one će sigurno uslediti kasnije kao što su i do sada u istoriji nauke sledile iz teorije. Na primer iz Newtonove teorije klasične mehnike je konstruisana parna mašina koja je pokrenula industrijski razvoj.Nažalost ima malo podataka o eventualnim planovima. Naišla sam na jedan koji navodi da je  cilj experimenta izgradnja fuznih reaktora ili istraživanje novih oblika energije.

Jedan od ključnih problema savremene fizike je pitanje sila. Poznato je da u prirodi postoje četiri osnovne sile fundamentalne interarkcije  - elektromagnetna, slaba atomska sila, jaka atomska sila i gravitacija.Sve druge sile svode se na te četiri. Najjača je  jaka sila i ona je odgovorna za veze u nukleusu atoma. Elektromagnetna interakcija je mnogo jača od gravitacione interakcije i to, na primer: izmedju protona i elekrona je odnos gravitacione i elktrostatičke interakcije Fe/Fg=2,27*10 na 39 (trideset i devet nula).  Slaba sila je jača od gravitacione, ali slabija od elektromagnetne. Za sada se uspelo da ujediniti elektrostatičku i magnetnu silu u elekromagnetnu, zatim elektromagnetnu i slabu u elektroslabu, a nakon toga elektroslabu i jaku u elektrojaku. Postojeći standardni model dobro objašnjava prve tri sile, ali se u to objašnjenje teško uklapa četvrta sila - gravitacija. Zbog toga je stvorena takozvana teorija struna (teorija o takozvanoj ”supersimetriji“) koja  povezuje četiri sile.  Teorija se uklapa u Standardni model samo ako se sa njom prihvati i postojanje više dimenzija - čak 11! Ako je teorija o supersimetriji tačna, Veliki hadronski kolajder mogao bi da pomogne u otkrivanju supersimetričnih čestica.

                                              VELIKI PRASAK -JEDINSTVO SILA

P retpostavlja se da je u prvim trenucima stvaranja svemira postojalo  jedinstvo među silama tako da ih nije bilo 4 kao danas već verovatno samo jedna ( pretpostavlja se da su različite pojavnosti samo različiti aspekti jedne sile). Pretpostavka je da tada nije postojalo ni  HIGSOVO POLJE. To polje je nastalo paralelno sa narušavanjem simetrija među silama. Znači, otkriće Higsovog polja bi otkrilo neke tajne o narušavanju pomenute simetrije sila.

P ostoji još jedno važno pitanje vezano za ovo polje. Naime, prenosioci (kvanti) slabe sile su 3 intermedijalna bozona ( w+,w- i z0). Oni imaju veoma velike mase u odnosu na druge čestice. Odakle im te mase ? Pa pretpostavka je da se Higsovo polje prostire svuda u svemiru i da čestice dobijaju masu zbog interakcije sa tim poljem tj. njegovim prenosiocem (kvantom) Higsovim bozonom. Ako postoji ovo polje onda je pitanje kakva je to interakcija između prenosilaca slabe sile i Higsovog bozona.
 Higsovo polje ne interagije sa česticama koje nemaju masu, sa  naprimer fotonom (čestica svetlosti), ali interesantno je da "pomalo" interaguju sa neutrinom za koga se veruje da nema masu mada je to otvoreno pitanje.
PETER HIGGS - po kome čestica nosi ime, i sam učestvuje u eksperimentima                

EVO JEDNE INTERESANTNE TEORIJE U VEZI ČESTICE


H iggsov bozon, ili popularno nazvana 'božija čestica' mogla bi preći vremensku crtu, preneo je  Discovery.
Ovu zavrzlamu osmislili su fizičari Tom Weiler i Chui Man Ho, sa univerziteta Vanderbilt, priznavši da se radi o nategnutoj teoriji, ali ne i nemogućoj, jer se ne kosi s postojećim zakonima fizike.
Teorija

Priča glasi otprilike da ako se 'božija čestica' stvori, ona će skočiti kroz vreme i sabotirati LHC. Dvojica spomenutih fizičara tvrde nešto drugo, a to je da bi se pored Higgsovog bozona mogao stvoriti i Higgsov singlet, koji bi prema njihovom izračunu, mogao putovati u petu dimenziju (onu koja se nalazi van našeg četverodimenzionalnog svemira).
To vredi jedino ako svemir funkcioniše  u skladu sa 'Teorijom M', po kojoj postoji 10 ili 11 dimenzija i koja podrazumeva da je naš svemir samo jedan u moru drugih svemira. Po fizičarima sudari čestica u LHC-u mogu proizvesti 'artefakte' (poput kratkotrajnih mikroskopskih crnih rupa) koje bi otkrile postojanje drugih dimenzija.

I pojavi se čestica niodkud 

S ad se nameće pitanje kako bi naučnici otkrili česticu, poput Higgsovog singleta, koja zapravo uopšte nije vezana za naš svemir, već za petu dimenziju? Dvojica spomenutih fizičara kažu da ih LHC stvara u petoj dimenziji, a da se njihove 'propale' čestice' pojavljuju u nekom drugom vremenu, u prošlosti, ili čak i u budućnosti,svakako ne u sadašnjosti. Ako se konstatuje neobjašnjiva pojava čestica niotkud i pre sudaranja čestica u LHC-u, to bi moglo značiti da se Higgsovi propali singleti manifestuju u našem svemiru.

'Paradoks dede'
Ako čovek  otputuje u prošlost, ubije svog dedu, onda i sam prestaje postojati pa se postavlja pitanje kako je mogao putovati u prošlost i prekinuti svoje postojanje?  U slučaju Higgsovog singleta, ne krše se zakoni fizike, jer prvo, čovek ne putuje kroz vreme, a drugo, ništa ga ne sprečava da singlete nauči kontrolisati i putem njih slati poruke napred ili nazad u vreme.

_____________________________________________________________

PO KOME JE BOŽIJA ČESTICA DOBILA  IME

Pažnja medija usredsređena je na Pitera Higsa, skromnog britanskog fizičara koji je predvideo postojanje takve čestice šezdesetih godina. Ali činjenica da je bozon - jedna od dva osnovna tipa subatomskih čestica - dobio ime po pokojnom Satijendri Natu Bozeu mnogo pre Higsovog vremena - nije poznata široj javnosti.

Boze je rođen u vreme britanske kolonijalne vladavine u Indiji, 1894. u Kalkuti. Predavao je fiziku na Univerzitetu Kalkute i Dake, a specijalnost mu je bila fizička matematika i kvantna mehanika. Godine 1924. napisao je rad u kojem izlaže novi statički model za prebrojavanje fotona u gasovima, polazeći od pretpostavke da je nemoguće razlikovati pojedinačne fotone. Rad je poslao jednom britanskom naučnom časopisu. Uredništvo je odbilo da ga objavi, pa se Boze usudio da ga pošalje Albertu Ajnštajnu, koji je odmah shvatio njegov ogroman značaj, preveo ga i objavio u nemačkom časopisu. Ajnštajn je Bozeov metod primenio na atome i molekule i tako je nastala Boze-Ajnštajnova statistika, koja je postala osnova kvantne mehanike, kao i Boze-Ajnštajnov kondenzat o ponašanju atoma na temperaturi bliskoj apsolutnoj nuli. U radu su opisane dve osnovne vrste subatomskih čestica, a u znak priznanja dotad nepoznatom mladom kolegi, Ajnštajn je jednu nazvao - bozon.

Boze je bio vrlo nekonvencionalna osoba, mrzeo je formalno oblačenje i dešavalo se da na neki značajan skup ode odeven samo u tradicionalni sarong obavijen oko struka. Nije ništa činio da promoviše svoje ime. Svoje matematičke proračune radio je na listovima, koje često nije čuvao. Voleo je muziku i govorio je nekoliko jezika.

Kako su dobili imena

1. Higsov bozon/božja česticaČestica koja materiji daje masu ime je dobila po Piteru Higsu, naučniku koji je 1964. sugerisao njeno postojanje; „Prokletom božjom česticom“ nazvao ju je američki fizičar Leon Lederman, ali urednik nije hteo to da pusti.
2. Kvark Fundamentalna čestica koja predstavlja kombinaciju niza drugih čestica, uključujući protone i neutrone, koji čine jezgro atoma. Naziv mu je 1929. dao američki fizičar Mari Džel-Man, inspirisan Džojsovim romanom „Fineganovo bdenje“.
3. HadronČestica sastavljena od kvarkova. Ime je predložio ruski fizičar Lev Okunjin 1962, na osnovu grčke reči „hadros“ - veliki, masivan.
4. Fermion Klasa čestica koje se, za razliku od bozona, ponašaju u skladu s Fermi-Dirakovom statikom: obično se više povezuju s materijom nego sa silom
izvor

                                                                               arhiva

                                                                      FIZIKA
                                                                      ASTRONOMIJA