Το “σωματίδιο του Κυρίου”… Χίγκς, με σκίτσα του κ. Miller
Δημοσιεύθηκε από zβ στο Σεπτεμβρίου 17, 2008
Γιατί τα θεμελιώδη σωματίδια έχουν μάζα και γιατί οι μάζες τους διαφέρουν ή είναι αυτές που είναι; Σήμερα πιστεύουμε ότι σε ολόκληρο το σύμπαν είναι απλωμένο ένα «πεδίο Higgs» και πως όλα τα γνωστά σωματίδια της ύλης αποκτούν μάζα όταν αλληλεπιδράσουν με αυτό το πεδίο με έναν κατάλληλο μηχανισμό που λέγεται «μηχανισμός Higgs». Κατά την αλληλεπίδραση παράγεται ένα πλεόνασμα ενέργειας που “προστίθεται” στο σωματίδιο και ισοδυναμεί με συγκεκριμένη μάζα σύμφωνα με την εξίσωση E = mc2. Όσο ισχυρότερη είναι η αλληλεπίδραση τόσο μεγαλύτερη μάζα αποκτά το σωματίδιο.
Στον μηχανισμό «παραγωγής μάζας» πρωταγωνιστής είναι ένα σωματίδιο που λέμε ότι είναι «φορέας» του πεδίου Higgs. Κάθε πεδίο έχει τον φορέα του, το σωματίδιο του. Έτσι όταν λέμε ότι ένα σωματίδιο Α αλληλεπιδρά με ένα πεδίο Β εννοούμε πως αλληλεπιδρά με το σωματίδιό του B.
Το σωματίδιο που σχετίζεται με το πεδίο Higgs, το «εναπομείναν σωματίδιο» όπως το αποκαλεί ο ίδιος ή πιο εντυπωσιακά το «σωματίδιο του Θεού», λέγεται μποζόνιο Higgs.
Πιστεύουμε και ελπίζουμε πως η συγκέντρωση μιας μεγάλης ποσότητας ενέργειας σε μια πολύ μικρή περιοχή του χώρου μπορεί να «αναγκάσει» το σωματίδιο Higgs να φανερωθεί. Το ραντεβού έχει κλειστεί για το καλοκαίρι του 2008 στο CERN.
O David Miller του Πανεπιστημιακού Κολεγίου του Λονδίνου είχε την ιδέα να εξηγήσει με σκίτσα τον «μηχανισμό Higgs”
Aς φανταστούμε μια συγκέντρωση φυσικών οι οποίοι βρίσκονται ομοιόμορφα κατανεμημένοι μέσα σε μια αίθουσα, και συζητούν με τους διπλανούς τους.
Μια σημαντική φυσικός μπαίνει και διασχίζει την αίθουσα. Όλοι οι φυσικοί απ’ όπου περνάει, έλκονται προς αυτήν και συνωθούνται γύρω της. Καθώς διασχίζει την αίθουσα, έλκει τα πρόσωπα που βρίσκονται κοντά της, ενώ αυτά που προσπέρασε, επιστρέφουν στις κανονικές αποστάσεις μεταξύ τους. Επειδή πάντα υπάρχει ένας σωρός ανθρώπων γύρω της, αυτή αποκτά μεγαλύτερη μάζα απ’ ότι θα είχε αν ήταν μόνη της. Η παραμόρφωση αυτή που έχει ως αντίστοιχο τη συγκέντρωση των ανθρώπων γύρω από την σπουδαία φυσικό που εισέρχεται στην αίθουσα, γεννάει τη μάζα του σωματιδίου.
Ας θεωρήσουμε τώρα μια φήμη που διασπείρεται μέσα στην αίθουσα με τους φυσικούς.
Όσοι βρίσκονται κοντά στην πόρτα, ακούνε πρώτοι τη φήμη και μαζεύονται για να συζητήσουν τις λεπτομέρειες. Μετά στρέφονται και πλησιάζουν τους επόμενους γείτονές τους που θέλουν να μάθουν και αυτοί τι έγινε. Ένα κύμα από συνάθροιση προσώπων διαδίδεται μέσα στην αίθουσα.
Αφού η πληροφορία μεταφέρεται από συσσωματώματα ανθρώπων, και αφού τα συσσωματώματα ήταν εκείνα που έδωσαν περισσότερη μάζα στο πρόσωπο που μπήκε στην αίθουσα, τα συσσωματώματα αυτά από μόνα τους έχουν μάζα και χωρίς την ύπαρξη του σημαντικού προσώπου. Το μποζόνιο Higgs προβλέπεται ότι είναι ακριβώς ένα τέτοιο συσσωμάτωμα μέσα στο πεδίο Higgs.
Όταν ο Higgs διατύπωσε τη θεωρία του στο Πανεπιστήμιο του Εδιμβούργου, το 1964, πολλοί συνάδελφοί του τον αποκάλεσαν «ανόητο». Σαράντα χρόνια μετά, κανείς δεν έχει να προτείνει τίποτα καλύτερο και όλοι περιμένουν με αγωνία την έμπρακτη δικαίωσή του.
“Πιστεύω ότι θα το βρούμε στον επιταχυντή LCH. Αν δεν το βρούμε, θα προβληματιστώ πάρα πολύ. Δεν μπορώ να σκεφτώ άλλη εξήγηση για τη μάζα που διαθέτουν τα υποατομικά σωματίδια”, δήλωσε ο ίδιος ο Higgs σε συνέντευξη Τύπου στη Γενεύη.
Πηγή : Physics4u
