DESPRE
BOZONUL HIGGS!
Care-i
faza cu bozonul Higgs? Cercetătorii
de la acceleratorul de particule din Elveţia sunt siguri că au descoperit
bosonul Higgs, o particulă sub-atomică până acum, câțiva ani, doar teoretizată.
Victoria este în primul rând una importantă pentru ştiinţă şi fizică: particula
Higgs nu a fost văzută anterior sub nicio formă, dar toate calculele
matematice, toate modelele fizice şi toată ştiinţa ultimilor ani au ajuns la
concluzia că modelul atomic care explică lumea ce ne înconjoară nu poate exista
decât dacă în interiorul său se află şi o astfel de particulă. Bozonul Higgs a
fost teoretizat în anii 1970 de un cercetător cu acest nume. Din calcule i-a
ieşit ca particula trebuie să fie aşa şi pe dincolo, să aibă masa X şi
comportamentul Y. Şi odată ce au ştiut cum anume trebuie să o caute şi au avut
la dispoziţie şi tehnologia pentru a face acest lucru (adică un accelerator de
particule subteran, cu o lungime de câţiva kilometri, unul dintre cele mai mari
şi mai scumpe proiecte din istoria omenirii), au găsit-o. Nu au găsit chiar
particula în sine, nu vă gândiţi că au oprit-o din mersul ei şi o ţin ca pe o
furnică într-o pensetă şi se uită la microscop la ea, ci au descoperit urmele
dispariţiei ei în urma ciocnirilor de subparticule, o dovadă suficientă în
lumea fizicii. Este, ştiinţă la nivelul cel mai înalt, dovada că modelul
standard de explicare al particulelor este pe drumul cel bun şi că totul a fost
bine gândit și că nu s-au înșelat atunci când au investit atâția bani în
acceleratorul LHC. Dincolo de asta, mi-a plăcut cum pe Twitter se vorbea despre
webcast-ul de la CERN şi cum mulţi oameni urmăreau prezentarea, deşi termenii
de acolo au fost de nivelul doctoratului în domeniul fizicii nucleare. Când a
început prezentarea şi au dat-o înainte cu leptoni, bozoni, teraelectronivolți,
niveluri energetice şi accelerări de particule, s-a cam terminat cu distracţia
- hai să aşteptăm concluzia scrisă în limbaj normal. Care-i toată faza cu bozonul
Higgs şi de ce e important, dincolo doar de a verifica teoria unor oameni mult
mai inteligenţi decât noi toţi la un loc? Totul are un rost şi o utilizare
practică. Omenirea a cercetat materialele, substanţele disponibile pe Pământ,
mergând întotdeauna de la mare spre mic, de la substanţe la molecule, atomi şi
apoi particule subatomice. Fierul era un material bun, dar pune-i şi nişte
carbon şi devine şi mai rezistent. Aurul e casant, hai să-l amestecăm cu nişte
cupru în bijuterii. Apoi au mers mai în detaliu. Apa e formată din hidrogen şi
oxigen? Câţi? Păi doi atomi H şi unul O. Dar în interiorul lor ce-o fi? Teoria
spune că un nucleu mare în jurul căruia orbitează electroni. Nimeni n-a văzut
vreodată electronii sau nucleul, este fizic imposibil să-i vezi indiferent
ce-ai face, dar experimentele arată felul în care acestea se învârt, stau, ce
masă au, cum reacţionează în câmp electro-magnetic şi tot aşa. Suntem ca nişte
orbi care pipăie, cu ajutorul tehnologiei și a experimentelor, o materie pe
care nu o vom putea vedea niciodată. Dar în nucleul atomilor ce-o fi? Protoni,
neutroni, apoi alte particule şi mai mici, de multe feluri. Iar la un nivel
atât de mic, particulele sunt specializate, unele dând atomilor din care fac
parte şi deci materialelor în sine proprietăţi precum cât de mult luminează,
câtă energie degajă în momentul ciocnirii cu alte particule (fuziune) sau la
ruperea lor (fisiune), ce fel de câmp electromagnetic generează şi cu ce intensitate.
Bozonul Higgs este particula care dă masă oricărei substanţe. Particula care dă
masă. Greutate, dacă e mai uşor termenul. Ce anume face ca o particulă să fie
mai grea decât alta? Ce o face să aibă, în primul rând, o greutate? Fotonii, de
exemplu, din care este compusă lumină, nu au masă, ci doar energie, că doar nu
simți că-ți stă lumina în palmă. Bozonii Higgs sunt cei care aduc „greutatea”
în componenţa subparticulelor şi de acolo în a oricărui obiect din acest Univers.
Cum fac asta? Eh, e complicat rău! Higgs, omul, nu particula, a teoretizat că
există un câmp care este prezent pretutindeni în Univers, iar în acest câmp
există particule precum bozonii care-i poartă numele. Celelalte particule
descoperite, adică tot ce vedem şi nu vedem, tot ce există în Univers, atrag
bozoni Higgs într-o măsură mai mare sau mai mică. Analogia citită pe CNN mi se
pare cea mai bună. Particulele sunt ca oamenii populari de la o petrecere, cei
care atrag în jurul lor mulţi alţii; din acest motiv unele particule au o masă
mai mare şi altele mai mică, pentru că au cuplat în jurul lor mai mulţi sau mai
puţini bozoni Higgs. Este numită şi „particula
lui Dumnezeu” tocmai pentru că modelează tot ceea ce ne înconjoară, masa
fiind principalul element care diferenţiază o substanţă de alta şi care asigură
existenţa întregului Univers, generând gravitația care ține totul în mișcare.
Acum, dacă bozonul Higgs este atât de mic şi oricum nu-l vom separa niciodată,
contează existenţa sa pentru noi toţi? Merită miliardele investite în această
cercetare şi tehnologie? Bineînţeles că da. Gândiţi-vă că acum câteva decenii
se punea aceeaşi întrebare referitoare la studiul atomilor, electronilor şi
neutronilor, iar astăzi stăpânim suficient de bine aceste particule sub-atomice
încât ele să constituie baza energiei nucleare. Toate centralele nucleare,
toate bombele existente, toate generatoarele nucleare care alimentează diverse
nave sau fabrici au putut fi construite pentru că am înţeles acea teorie. Cea a
subparticulelor aduce alte tehnologii. Fotonii se studiază pentru că lumina se
propagă cu viteză incredibil de mare şi controlul lor poate dezvolta tehnologii
uimitoare (deja a făcut-o, vezi fibra optică). Altele se studiază pentru că se
crede că fenomenul de quantum entanglement poate aduce comunicaţii în timp real
peste orice distanţă. Iar bozonul Higgs? Păi, ține de masa obiectelor. Ar fi
util să putem controla acest fenoment astfel încât să putem mări şi micşora
masa oricărui obiect? Ar fi, de la posibilitatea de a ridica un bax de apă fără
efort până la posibilitatea de a decola o navă spaţială mult mai uşor de pe
planeta noastră şi până la a o accelera la viteze foarte mari, pentru că
acceleraţia care se poate imprima unui lucru este în continuare invers
proporţională cu masa obiectului respectiv. Să poți micșora masa unui obiect,
chiar și temporar, ar revoluționa totul în lumea noastră
Niciun comentariu:
Trimiteți un comentariu