Εκτός από το μνημόνιο υπάρχει και το μποζόνιο

Ο φυσικός Peter Higgs, που έδωσε το όνομά του στο νέο σωματίδιο με τη θεωρία που διατύπωσε μαζί με άλλους στα μέσα του προηγούμενου αιώνα.

∆. Νανόπουλος: «Αξιζε να το ζήσουν ο Θαλής, ο Πυθαγόρας, ο ∆ηµόκριτος...»

http://sfrang.blogspot.gr/2012/07/blog-post_04.html

Ποιος πιστεύετε ότι θα άξιζε να ζει σήμερα για να ακούσει αυτή την ανακάλυψη;

«Σίγουρα η παρέα Θαλής, Ηράκλειτος, Αναξίµανδρος, Πυθαγόρας και ∆ηµόκριτος θα ήταν εκστασιασµένη σήµερα. Αυτοί που κοίταξαν τον κόσµο και είπαν “εγώ τον κόσµο αυτόν θα τον καταλάβω µε λογική”. Ολο το όνειρό τους, γενιά µε τη γενιά, είναι πραγµατοποιήσιµο τώρα. Και από τους νεότερους ο Αϊνστάιν».

Δεν είναι εκπληκτικά αντιφατικό ότι ο άνθρωπος, ο οποίος είναι σχεδόν το απόλυτο τίποτα στο Σύμπαν, είναι παράλληλα και τόσο σημαντικός ώστε να μπορεί να φτάνει τόσο βαθιά στην εξήγηση του Σύμπαντος;

«Νοµίζω ότι θα πεθάνω και αυτό θα είναι το µεγαλύτερο µυστήριο για εµένα. Ενώ είµαστε αυτά τα ανθρωπάκια, µπορούµε και συλλαµβάνουµε όλα αυτά και µπορούµε να εξηγούµε τι γίνεται στην άλλη µεριά του Σύµπαντος. Είµαστε πεπερασµένοι σε χρόνο και σε χώρο. Σε χρόνο γιατί έχουµε συγκεκριµένα χρόνια στα οποία ζούµε και σε χώρο γιατί είµαστε καρφωµένοι στη Γη ενώ το Σύµπαν είναι “άπειρο”. Αλλά και στη Γη ακόµη είµαστε µικρές µονάδες µε 1,3 χιλιόγραµµα µυαλού. Αυτό λοιπόν το µυαλό είναι το µεγαλύτερο µυστήριο στη φύση. Και όπως έλεγε ο Αϊνστάιν, “το πιο ακατανόητο πράγµα είναι ότι το Σύµπαν είναι κατανοητό”».

και από  http://tinyurl.com/cas7trd

• Εκλαΐκευση του μηχανισμού Higgs, το πώς δηλαδή τα σωμάτια απέκτησαν μάζα

1. Ο μηχανισμός Higgs

Για να κατανοήσουμε τον μηχανισμό Higgs, ας φανταστούμε  μια συγκέντρωση φυσικών οι οποίοι βρίσκονται ομοιόμορφα κατανεμημένοι μέσα σε μια αίθουσα, και συζητούν με τους διπλανούς τους.

…Μια όμορφη και 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. Αυτό υπονοεί ότι έχει τώρα περισσότερη ορμή για την ίδια ταχύτητα κίνησης. Δηλαδή, όταν κινείται είναι δυσκολότερο να σταματήσει, ενώ όταν σταματήσει, είναι δυσκολότερο να ξεκινήσει ξανά, διότι ο σωρός γύρω της πρέπει να κινηθεί και αυτός.

Στις τρεις διαστάσεις και με τις περιπλοκές που φέρνει η σχετικότητα, αυτός περίπου είναι ο μηχανισμός του Higgs. Ένα πεδίο, το πεδίο Higgs, θεωρείται ως υπόβαθρο σε όλο το χώρο. Απ’ οπουδήποτε περνάει ένα σωματίδιο, το τελευταίο παραμορφώνει τοπικά το πεδίο Higgs.

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.

Η ιδέα προέρχεται από τη φυσική της στερεάς κατάστασης. Αντί για ένα πεδίο που γεμίζει όλο το χώρο, σ’ ένα στερεό σώμα, υπάρχει το πλέγμα των θετικών ιόντων του κρυστάλλου. Όταν ένα ηλεκτρόνιο κινείται μέσα στο πλέγμα των ιόντων, τα ιόντα έλκονται από αυτό, κάνοντας έτσι τη φαινομενική μάζα του ηλεκτρονίου μα είναι ακόμη και 40 φορές μεγαλύτερη από του ελευθέρου ηλεκτρονίου.

Το πεδίο Higgs στο κενό, αποτελεί ένα τέτοιο είδος υποθετικού πλέγματος, που γεμίζει όλο το Σύμπαν. Χωρίς αυτό δεν θα μπορούσαμε να εξηγήσουμε γιατί τα σωματίδια Z και W που είναι οι φορείς των ασθενών αλληλεπιδράσεων, έχουν τόσο μεγάλη μάζα, ενώ το φωτόνιο που είναι ο φορέας της ηλεκτρομαγνητικής αλληλεπίδρασης, δεν έχει καθόλου μάζα.

2. Το μποζόνιο Higgs

… 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. Μπορεί να απλωθεί σε όλες τις γωνιές, ή μπορεί να σχηματιστεί μια δέσμη από συμπύκνωση προσώπων που θα διαδοθεί προς μία μόνο διεύθυνση μέσα στην αίθουσα, και θα μεταφέρει τη φήμη. Παράγονται δηλαδή πάλι συμπυκνώσεις, αλλά αυτή τη φορά μεταξύ των ιδίων των επιστημόνων, χωρίς να χρειάζεται και άλλο πρόσωπο.

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.

Πού μπορούμε να βρούμε το μποζόνιο Higgs;

Το μποζόνιο Higgs δεν βρίσκεται πουθενά σε σταθερή κατάσταση. Το σωματίδιο υπάρχει μόνο στιγμιαία σε συνθήκες ακραίας θερμοκρασίας, ή ενέργειας. Τέτοιες θερμοκρασίες ή ενέργειες υπήρξαν μερικές στιγμές μετά τη Μεγάλη Έκρηξη και παράγονται σήμερα στον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων (LHC) στο CERN. Το σωματίδιο μπορεί επίσης να εμφανίζεται στιγμιαία σε τυχαία συμβάντα υψηλής ενέργειας, για παράδειγμα κατά την πρόσκρουση κοσμικών ακτίνων στη γήινη ατμόσφαιρα, ωστόσο δεν είναι συστατικό της καθημερινής πραγματικότητας.

Υπάρχουν όμως και τα «εικονικά» σωματίδια Higgs, τα οποία όπως όλα τα εικονικά σωματίδια εμφανίζονται κυριολεκτικά από το πουθενά και εξαφανίζονται μια στιγμή αργότερα. Τα στοιχειώδη σωματίδια που έχουν μάζα πιστεύεται ότι αποκτούν αυτή την ιδιότητα όταν αλληλεπιδρούν με το πεδίο μέσω εικονικών σωματιδίων.

Αν δε στον LHC βρούμε και κάποιον υπερσυμμετρικό εταίρο του Higgs (το sHiggs), γιατί υπάρχουν θεωρητικά μοντέλα που προβλέπουν πέντε ή και επτά παραλλαγές του Χιγκς, τότε θα έχουμε βρει αποδείξεις για την υπερσυμμετρία.