Pogoń za boską cząstką

Naukowcy chcą doświadczalnie potwierdzić teorię. Jeśli to się uda – Nagrodę Nobla mają w kieszeni

Publikacja: 26.07.2011 01:17

Wielki Zderzacz Hadronów (LHC) jest największym laboratorium naukowym na świecie

Wielki Zderzacz Hadronów (LHC) jest największym laboratorium naukowym na świecie

Foto: CERN

Fizycy cząstek pracujący w dwóch ośrodkach: europejskim CERN i amerykańskim Tevatronie, przez skórę czują już nadchodzące odkrycie.

Najnowsze rezultaty badań w LHC mieli okazję zaprezentować podczas dorocznej Konferencji Fizyki Wielkich Energii organizowanej przez Europejskie Towarzystwo Fizyczne w Grenoble we Francji.

– Tak czy inaczej, jeśli ta cząstka istnieje, ma małe szanse ukryć się przed nami – powiedział dyrektor generalny Europejskiej Organizacji Badań Jądrowych CERN prof. Rolf Heuer.

Ekscytację w środowisku fizyków wywołały rezultaty zderzeń cząstek, jakie uzyskali ostatnio badacze obu ośrodków.

Blisko, coraz bliżej

Co prawda zaobserwowane anomalie podczas zderzeń cząstek okazały się nietrwałe i znikały bardzo szybko, ale naukowcy sądzą, że dalsza ich analiza jest obiecująca.

– Do tej pory zebraliśmy tyle danych, ile zaplanowaliśmy na cały 2011 rok, i to już jest wielkie osiągnięcie – powiedział prof. Rolf Heuer. – Wprawdzie za wcześnie, aby ogłaszać największe odkrycie, ale to, co już zebraliśmy, jest wielce obiecujące. Jesteśmy coraz bliżej odkrycia cząstki Higgsa, która potwierdziłaby Model Standardowy.

Cząstka Higgsa jest ostatnim brakującym elementem w powszechnie akceptowanej teorii fizyki – tzw. Modelu Standardowym. Bez cząstki noszącej nazwę na cześć szkockiego fizyka, który opisał ją teoretycznie w latach 60. XX w., fizycy nie potrafią powiedzieć, dlaczego podstawowe cegiełki materii mają masę.

Cząstka Higgsa miała istnieć jedynie przez 10 milisekund po Wielkim Wybuchu i dać początek wszelkiej materii. Mimo starań fizyków nie udało się dotąd potwierdzić jej istnienia. Z racji swojego fundamentalnego znaczenia dla materii (jest nośnikiem masy) nazwana została boską cząstką.

Jej poszukiwaniu służy gigantyczny akcelerator cząstek – Wielki Zderzacz Hadronów (LHC), największe laboratorium naukowe. W 27-kilometrowym tunelu pod granicą szwajcarsko-francuską w pobliżu Genewy dwie rozpędzone do prędkości bliskiej prędkości światła wiązki protonów wpadają na siebie. Wyniki zderzeń rejestrowane są przez duże detektory cząstek elementarnych: ATLAS i CMS, oraz mniejsze: ALICE i LHCb.

Obraz we mgle

Urządzenia ATLAS i CMS zarejestrowały już zderzenia, w wyniku których mogłyby powstać cząstki kluczowe dla dotarcia do najbardziej poszukiwanych cegiełek materii, np. kwarki górne wchodzące w skład protonu i neutronu. Naukowcy podkreślają jednak konieczność dalszych obserwacji.

Pierwszy raz istnienie kwarków górnych udało się potwierdzić w Centrum Liniowego Akceleratora Stanforda w Kalifornii. W 1995 roku uzyskano je w akceleratorze Tevatron w Illinois. W kwietniu tego roku naukowcy zespołu jednego z urządzeń Tevatronu ogłosili odkrycie cząstki lub nieznanego powiązania między cząstkami. Nie zostało to jednak potwierdzone przez inne zespoły.

Podczas konferencji w Grenoble amerykańscy fizycy pochwalili się swoim ostatnimi wynikami eksperymentów DZero i CDF. W akceleratorze pod Chicago zaobserwowali podobne zdarzenia jak w LHC. Wszyscy naukowcy są zgodni, że anomalie widoczne w Tevatronie i LHC są zdominowane przez cząstki być może powstałe z rozpadu bozonu Higgsa.

– Powstaje przed nami obraz, który wyłania się z mgły – powiedział BBC News prof. Soldner-Rembold z Uniwersytetu Manchester w Wielkiej Brytanii. – Fakt, że zespoły pracujące niezależnie obserwują podobne zjawiska, wskazuje na ekscytujące możliwości.

 

masz pytanie, wyślij e-mail do autora k.urbanski@rp.pl

Nauka
W organizmach delfinów znaleziono uzależniający fentanyl
https://track.adform.net/adfserve/?bn=77855207;1x1inv=1;srctype=3;gdpr=${gdpr};gdpr_consent=${gdpr_consent_50};ord=[timestamp]
Nauka
Orki kontra „największa ryba świata”. Naukowcy ujawniają zabójczą taktykę polowania
Nauka
Radar NASA wychwycił „opuszczone miasto” na Grenlandii. Jego istnienie zagraża środowisku
Nauka
Jak picie kawy wpływa na jelita? Nowe wyniki badań
Materiał Promocyjny
Bank Pekao wchodzi w świat gamingu ze swoją planszą w Fortnite
Nauka
Północny biegun magnetyczny zmierza w kierunku Rosji. Wpływa na nawigację