Recomandare de lectură: Higgs. Inventarea și descoperirea „Particulei lui Dumnezeu“, de Jim Baggott

0
332

higgs-inventarea-si-descoperirea-particulei-lui-dumnezeu_1_fullsizeCei 50 de ani din istoria cercetării particulelor fundamentale sunt trecuți în revistă într-o nouă carte despre bosonul Higgs. 

Volumul Higgs. Inventarea și descoperirea „Particulei lui Dumnezeu“ de Jim Baggott  a fost publicat în colecția de știință a editurii Humanitas.

În vara lui 2012, la marele accelerator de particule de lângă Geneva a fost descoperit bosonul Higgs, a cărui existenţă fusese prezisă cu o jumătate de secol în urmă. Evenimentul a creat mare vâlvă, mai ales că bosonul Higgs devenise celebru: fiind numit „particula lui Dumnezeu“, din moment ce cu ajutorul lui putea fi explicat felul în care particulele de materie dobândeau masă, era privit ca un „creator“ al materiei. Miza reală a descoperirii era confirmarea şi completarea Modelului Standard, cel care descrie sistematic ansamblul particulelor cunoscute, pe baza teoriilor actuale din fizică.

Urmărind deopotrivă căile care au dus la „inventarea“ bosonului Higgs (deducerea teoretică a existenţei sale) şi aventura descoperirii lui experimentale, cartea lui Jim Baggott e o introducere clară şi intuitivă în problemele fundamentale ale fizicii moderne.

Higgs publicase articolul care avea să-l lege pe vecie de particula care-i poartă numele în 1964. Aşteptase timp de 47 de ani o confirmare. „Mi-e greu acum să mă confrunt cu cel care eram pe-atunci“, a explicat el. „Dar mă simt uşurat că se ajunge la un deznodământ. Ar fi frumos ca, după tot acest timp, ideea să se dovedească a fi corectă.“ (Jim Baggott)

De altfel, François Englert şi Peter W. Higgs au primit premiul Nobel pentru fizică pe anul 2013 pentru teoria lor care descrie felul în care particulele capătă masă. În 1964, cei doi savanţi au propus această teorie independent unul de celălalt (François Englert a conceput teoria alături de colegul său Robert Brout, decedat în 2011).

premiul-nobel-pentru-fizica-2013-acordat-pentru-descoperirea-particulei-lui-dumnezeu_size1

Fragment

Ştirea că ceva foarte asemănător cu bosonul Higgs a fost descoperit la CERN, la Geneva, pe 4 iulie 2012 s-a răspândit instantaneu în jurul lumii ca un virus electronic foarte contagios. Descoperirea a ţinut prima pagină a ziarelor, a fost difuzată în multe buletine de ştiri şi a atins audienţe-record. Semnale compatibile cu o particulă care fusese prima dată presupusă sau „inventată“ în 1964 fuseseră în sfârşit găsite, după 48 de ani, cu preţul a multe miliarde de dolari.

Dar de ce atâta zgomot pe tema asta? Ce este bosonul Higgs şi de ce contează el atât de mult? Dacă această nouă particulă este cu adevărat particula Higgs, ce ne spune ea despre lumea materială şi despre evoluţia universului timpuriu? A meritat într-adevăr descoperirea ei tot acest efort?

Răspunsurile la aceste întrebări se pot găsi în istoria aşa-numitului „Model Standard“ al fizicii particulelor. După cum îi arată numele, acesta e cadrul pe care fizicienii îl folosesc pentru a interpreta constituenţii elementari ai materiei şi forţele care leagă materia sau fac ca ea să se dezintegreze. Este un ansamblu de teorii concepute în mai multe decenii de efort susţinut, care reprezintă cele mai reuşite încercări ale fizicienilor de a interpreta lumea din jurul nostru.

Modelul Standard nu este încă o „teorie universală“, a tot ce există. El nu include forţa gravitaţiei. În ultimii ani aţi citit, poate, despre noi teorii exotice ale fizicii, care încearcă să unească forţele fundamentale, inclusiv gravitaţia. Sunt teorii precum supersimetria sau supercorzile. În ciuda eforturilor a sute de teoreticieni angajaţi în aceste proiecte, asemenea teorii rămân speculative şi nu sunt aproape deloc susţinute de dovezi experimentale. Deocamdată, cu toate neajunsurile care au fost recunoscute încă de la crearea sa în anii ’70, Modelul Standard rămâne locul principal de desfăşurare a acţiunii reale.

Bosonul Higgs este important în Modelul Standard deoarece implică existenţa unui câmp Higgs, un câmp de energie altminteri invizibil, care umple întregul univers. Fără câmpul Higgs, particulele elementare din care suntem alcătuiţi, voi, eu şi tot universul vizibil, nu ar avea masă. Fără câmpul Higgs, masa nu ar putea fi constituită şi nimic n-ar putea să existe.

Se pare că datorăm foarte mult existenţei acestui câmp. Iată unul dintre motivele pentru care bosonul Higgs, particula câmpului Higgs, a fost prezentat în presă drept particula lui Dumnezeu. Acest nume e considerat total inacceptabil de oamenii de ştiinţă din domeniu, fiindcă exagerează importanţa acestei particule şi atrage atenţia asupra relaţiei nu întotdeauna simple dintre fizică şi teologie. Este însă o denumire foarte îndrăgită de ziarişti şi de autorii de ştiinţă popularizată.

Multe dintre consecinţele prezise ale câmpului Higgs au fost confirmate de experimentele din acceleratoarele de particule de la începutul anilor ’80. Dar a deduce indirect existenţa câmpului nu e acelaşi lucru cu a detecta particula sa de câmp care îl dezvăluie. De aceea e extrem de reconfortant să ştim că acest câmp este foarte probabil aici, şi acolo, şi pretutindeni. Posibilitatea ca bosonul Higgs să nu fie descoperit exista efectiv, iar implicaţiile pentru Modelul Standard puteau fi catastrofale.

Despre autor

Jim Baggott a studiat chimia la Manchester, iar în 1978 şi-a obţinut la Universitatea Oxford titlul de doctor în chimie fizică. Activitatea sa de cercetător s-a împletit cu cea de autor al unor cărţi cu subiecte la graniţa dintre ştiinţă, filozofie şi istoria ştiinţei, între care The Quantum Story, Farewell to Reality, The First War of Physics, The Meaning of Quantum Theory.

Ana Grama

LĂSAȚI UN MESAJ

Please enter your comment!
Please enter your name here