Bozon Higgsa

[NatashaM]

Media na całym świecie obiegła informacja o znalezieniu nowej cząstki, która najprawdopodobniej jest bozonem Higgsa. Bardzo mało osób zdaje sobie jednak sprawę, jak ważne dla nauki może być to odkrycie.

Bozon Higgsa zwany jest również „boską cząstką”. Już samo to określenie pokazuje, że element ten musi być niezwykle istotny. Jego istnienie założył w 1964 roku brytyjski fizyk Peter Higgs. Naukowiec twierdzi, że to właśnie ta cząstka odpowiedzialna jest za dzisiejszy wygląd wszechświata, stąd niektórzy określają ją jako „boską”.
Co takiego zrobił bozon Higgsa dla świata?

Naukowcy twierdzą, że początkowo – tuż po Wielkim Wybuchu, w którym powstał wszechświat – wszystkie cząstki elementarne poruszały się z prędkością światła. Według teorii Einsteina, wszystko, co porusza się tak szybko, jak światło, nie ma masy. Aby powstały z nich cząsteczki, które są budulcem wszechświata, cząstki te musiałyby się ze sobą zderzać i łączyć. Jednak jeśli nie miałyby masy, byłoby to niemożliwe. Jak więc doszło do tego, że powstał wszechświat pełen m.in. planet, gwiazd i pyłów? Stało się tak dzięki właśnie tej jednej małej cząstce.

Bozon Higgsa istniał przez zaledwie ułamek sekundy, ale zdołał wytworzyć tzw. pole Higgsa, które do dzisiaj nas otacza. Oddziałuje ono z prawie wszystkimi cząstkami, spowalniając je i nadając im masę. Dzięki temu w wyniku zderzeń mogą one łączyć się w cząsteczki.

Co więcej, teoria dotycząca bozonu Higgsa wyjaśnia również, w jaki sposób zachodzą oddziaływania pola Higgsa z cząstkami. Dzięki temu wiemy, dlaczego mają one bardzo różne masy.

Co wnosi do nauki odnalezienie bozonu Higgsa?

Model Standardowy to teoria fizyki opisująca wszystkie cząstki elementarne, które tworzą materię. Dzieli się je na dwie grupy: fermiony i bozony. Te pierwsze posiadają masę i są to np. elektrony. Drugie zaś są bezmasowe, ale przenoszą oddziaływania. Oznacza to, że dzięki nim we wszechświecie istnieją m.in. pola grawitacyjne i elektromagnetyczne. Bozon Higgsa jest cząstką zaliczaną do tej właśnie grupy.

Istnienie wszystkich bozonów poza jednym – bozonem Higgsa – zostało już doświadczalnie udowodnione. Jeśli potwierdzą się przypuszczenia naukowców, że najnowsza cząstka, którą ostatnio odnaleziono, jest rzeczywiście tą brakującą, to słuszność Modelu Standardowego stanie się w pełni potwierdzona, przez co upadnie wiele teorii, które opierały się na twierdzeniu, że jest on błędny.

Bozon Higgsa jest również uważany za pomost pomiędzy wymiarami. Według naukowców, pole, jakie wytwarza ta cząstka, przenika przez wszystkie wymiary. Jeśli udałoby się ją zbadać, być może odnaleźlibyśmy klucz do podróży między światami równoległymi. Poza tym potwierdzenie istnienia bozonu Higgsa oznaczałoby zdobycie dodatkowych informacji o tym, jak powstał nasz wszechświat.
Jeśli uda się zbadać „boską cząstkę”, być może odkryjemy dla niej zastosowania, których obecnie naukowcy nie są w stanie nawet sobie wyobrazić.

Jeśli natomiast odkryty bozon okaże się zupełnie nową cząstką, trzeba będzie wprowadzić poważne zmiany do Modelu Standardowego i tym samym również otworzy się morze nowych możliwości dla nauki. Oznacza to, że cokolwiek zostało odnalezione przez naukowców, to w nauce nastąpi przełom. Naukowcy jednak uważają, że na 99 proc. odkryta cząstka jest bozonem Higgsa.

Co na ten temat myslicie?
Czy rzeczywiscie odkrycie bozony Higgsa przyniesie odpowiedz na wiele pytan czy wrecz przeciwnie - stworzy ich jeszcze wiecej?

 

[makfil]

Niestety, dzisiejsza fizyka kwantowa generuje więcej pytań niż odpowiedzi, a co ciekawsze - pytania te zaczynają wchodzić na grunt filozofii, łamiąc zarazem jej dotychczasowe kanony.
Jeśli bozony Higgsa rzeczywiście uzyskają pewne (jeśli w kwantach można mówić o czymś pewnym) potwierdzenie, to może to pomóc z zrozumieniu mechanizmu grawitacji, ale do generalnych rozstrzygnięć w mechanice kwantowej droga jest bardzo daleka i raczej wątpliwe, czy na miarę ludzkich możliwości.

 

[NatashaM]

Pole Higgsa zalicza się do tej grupy oddziaływań, co grawitacja, dlaczego zatem sama cząstka elementarna miałaby tłumaczyć zagadnienie grawitacji? Owszem, jest to poniekąd związane z grawitacją, lecz sama grawitacja nie tłumaczy, dlaczego przykładowo elektron masę posiada, a foton nie.
Jakie zagadnienia filozoficzne masz na myśli?

 

[makfil]

Pole Higgsa zalicza się do tej grupy oddziaływań, co grawitacja, dlaczego zatem sama cząstka elementarna miałaby tłumaczyć zagadnienie grawitacji? Owszem, jest to poniekąd związane z grawitacją, lecz sama grawitacja nie tłumaczy, dlaczego przykładowo elektron masę posiada, a foton nie.

Elektron to jedna z cząstek materii, a foton to nośnik oddziaływania, będący kwantem oddziaływań silnych (elektromagnetycznych).
Nośnikami oddziaływań słabych, do których należy grawitacja są bozony W i Z, które jednak na złość fizykom okazały się cząstkami o znacznych masach, a więc nijak do fotonu niepodobne.
Aby jakoś z tego wybrnąć, wymyślono teoretyczną protezę w postaci pola Higgsa, które tak oddziaływałoby z bozonami W i Z, aby załatwić im tę pożądaną masę.
Po prostu trzeba było zrobić im tę uprzejmość, skoro one załatwiają masę innym cząstkom materii. A cząstka (bozon) Higgsa to kwant tego pola. Jeśli on istnieje, to bozony W i Z są legalnymi właścicielami masy, no i Alleluja (przynajmniej dopóki nie okaże się, że to g.vno prawda). :crazy:

Jakie zagadnienia filozoficzne masz na myśli?

Powtórzę tu coś, o czym wspomniałem w innym zupełnie temacie.
Otóż na poziomie kwantowym widać (w pewnym sensie) „potencjalne istnienie” rzeczywistości. Elektron w jednej chwili jest wszędzie we wszechświecie (superpozycja) i pytanie - gdzie jest obecnie – traci sens. Z kolei wnioski płynące np. z badania splątań kwantowych, kompletnie mieszają w głowach i skłaniają do przypuszczenia, że dopiero „akt obserwacji” kreuje rzeczywistość, która podlega wówczas innym prawom fizyki, niż gdy nie jest obserwowana.
Wygląda na to, że potrzeba tu zupełnie nowego spojrzenia i nowej filozofii, której na razie nikt chyba nie potrafi ulepić. :tak:

 

[NatashaM]

"Potencjalne istnienie" rzeczywistości? Zależy jak kto postrzega ową rzeczywistość. Elektron jest wszędzie, w każdym pierwiastku, więc w ogóle zadawanie pytania 'gdzie jest?', samo w sobie jest bezsensowne i dość infantylne.

 

[makfil]

"Potencjalne istnienie" rzeczywistości? Zależy jak kto postrzega ową rzeczywistość. Elektron jest wszędzie, w każdym pierwiastku, więc w ogóle zadawanie pytania 'gdzie jest?', samo w sobie jest bezsensowne i dość infantylne.

To nie jest sprawa makroskopowego postrzegania świata, jak również tego, że elektrony są wszędzie, bo to “oczywista oczywistość”. Zatem taki sposób rozumienia tego tematu jest tu raczej bezsensowny i infantylny.

Superpozycja stanów to brak ustalonego miejsca w przestrzeni, w którym można byłoby zlokalizować np. elektron lub foton. Oznacza to, że elektron, będąc ciągle w superpozycji stanów, znajduje się w wielu miejscach na raz, co potwierdzają doświadczenia mechaniki kwantowej.
Przy próbie zlokalizowania go za pomocą fali światła następuje redukcja jego funkcji falowej (będącej rozwiązaniem równania Shroedingera). Inaczej mówiąc - pojedynczy elektron istnieje jednocześnie w całym wszechświecie, ale na czas aktu naszej obserwacji wybiera sobie pewne miejsce, dla którego istnieje największe prawdopodobieństwo jego przebywania.
Dotąd nikt nie potrafił tego zinterpretować w zadowalający sposób.

 

[djstonka]

Na razie to naprawdę jeszcze nie ma się czym podniecać, bo nie został odkryty, tylko ktoś myśli że być może został odkryty.. I do podróżowania między wymiarami jeszcze daleka droga ;-)

 

[makfil]

I do podróżowania między wymiarami jeszcze daleka droga ;-)

Na razie możemy sobie podróżować między wymiarmi metrowymi i calowymi, lub np. stopniami Celsjusza i Fahrenheita.