Aveţi probleme cu greutatea? Este vina... bozonului Higgs!
Cum de avem masa? Greutatea noastra - cui se datoreaza? Se pare ca la origine este un mecanism, numit mecanismul Higgs, care da masa tuturor particulelor pe care le cunoastem. Bozonul Higgs, prezis acum aproape 50 de ani, un semnal clar al mecanismului amintit, este vanat de oamenii de stiinta de aproape 50 de ani. Semnale clare ale existentei acestei particule atat de importante pentru intelegerea Universului au fost anuntate la Geneva pe data de 4 iulie.
Lumea ce ne inconjoara, noi insine, suntem alcatuiti din atomi; acestia la randul lor sunt constituiti din electroni si dintr-un nucleu ce contine protoni si neutroni formati din quarci. Aceste particule, sunt descrise in cadrul fizicii moderne de asa-numitul Model Standard al particulelor elementare. Acest model descrie procesele care au loc in lumea microscopica cu o precizie extrema. Un model s-ar spune perfect - daca nu ar fi faptul ca acest model prevede existenta unei particule care pana acum catena zile era o naluca. Este vorba despre bozonul Higgs, o particula misterioasa care este extrem de importanta pentru fizica moderna si pentru stiinta in general. Existenta bozonului Higgs a fost prezisa in 1964 de catre fizicianul scotian Peter Higgs si de atunci a fost vanat de mii de fizicieni din toata lumea la diverse acceleratoare de particule.
Ce importanta are bozonul Higgs, de ce este „vanat" cu asa interes?
Bozonul Higgs reprezinta dovada ca fizicieni au inteles cum de ajung particulele din cadrul Modelului Standard sa aiba masa. Se presupune ca la inceput, in momentul Big Bangului, particulele nu aveau masa. La scurt timp dupa Big Bang, dupa fractiuni infime de secunda, asa-numitul mecanism Higgs a facut astfel incat particulele sa ajunga sa aiba o masa. Fara masa nu ar exista Universul asa cum il cunoastem si....nici noi. Mecanismul Higgs spune cum ca Universul ar fi „plin" de un camp care interactioneaza cu particulele, dandu-le masa. Acest camp nu este vizibil in sine, insa cu suficienta energie putem extrage din acest camp particule reale - aceste particule sunt tocmai bozonii Higgs!
Vanatoarea bozonului Higgs are loc in prezent la Geneva, la acceleratorul Large Hadron Collider (LHC), cel mai mare si mai performant accelerator construit vreodata. Pe scurt, in urma ciocnirii fasciculelor de protoni care au viteze apropiate de cea a luminii, deci energii foarte mari, la acceleratorul LHC, care are o circumferinta de circa 27 km, se pot forma bozoni Higgs, care se dezintegreaza in alte particule care sunt ulterior detectate in cadrul experimentelor ATLAS si CMS.
Pe data de 4 iulie 2012 in cadrul unor seminarii ale experimentelor ATLAS si CMS, experimente la la care participa mii de cercetatori si ingineri din zeci de tari de pe toate continentele, au fost prezentate rezultate cele mai recente ale cautarii bozonului Higgs (Latest update in the search for the Higgs boson). Seminariile au fost urmarite de zeci sau chiar sute de mii de persoane din toata lumea - fiind transmise in direct.
Au fost prezentate rezultatele analizei datelor acumulate in 2011 si parte din 2012 de catre cele doua experimente in care se vad clar urme ale unei noi particule care seamana extrem de bine cu ceea ce se asteapta a fi bozonul Higgs.
A fost identificata o particula (de tip bozon) cu masa de circa 125 - 126 MeV, cam de 130 de ori masa protonului, sau o masa cam ca cea a unui atom de Xenon.
Va urma o perioada extrem de importanta si interesanta in fizica moderna - incepand cu a intelege daca acesta este bozonul Higgs cel cautat, prezis de Modelul Standard, daca exista unul singur sau exista mai multi bozoni de acest fel. Descoperirea mai multor bozoni Higgs ar demonstra ca exista un model care depaseste Modelul Standard al particulelor elementare, cum ar fi de exemplu Modelul Supersimetric. Particulele supersimetrice ar putea, la randul lor, constitui parte din materia intunecata din Univers - un mister inca nedezlegat.
Cătălina
Oana Curceanu este prim cercetător în domeniul fizicii particulelor elementare şi al fizicii nucleare, Laboratori Nazionali di Frascati, Instituto Nazionale di Fisica Nucleare (Roma, Italia) şi colaborator al Scientia.ro.