Posted by ევროპის ბირთვული კვლევების ცენტრის (ცერნი) მეცნიერებმა ახალი სუბატომური ნაწილაკის აღმოჩენის შესახებ გააკეთეს განცხადება.
ამ ნაწილაკს ჰიგსის ბოზონის თვისებები აქვს. მისი არსებობის ექსპერიმენტულ მტკიცებულებას მეცნიერები 45 წლის განმავლობაში ეძებდნენ.
დასაწყისისთვის, ჰიგსის ბოზონის რაობაში უმარტივესი მაგალითით გავერკვეთ: წარმოიდგინეთ ხალხით სავსე ოთახი, რომელშიც არც თუ ისეთი სიმჭიდროვეა. შემდეგ, წარმოვიდგინოთ სტუმარი, რომელიც ოთახში შემოვიდა. თუ ის ცნობილი პიროვნებაა, მეტ ყურადღბას მიიქცევს და მის გარშემო ხალხიც მეტი შეგროვდება, რაც ოთახში სტუმრის თავისუფალ გადაადგილებას შეზღუდავს. სტუმარი ხალხზე ზემოქმედებს და ეს ზემოქმედება გვიჩვენებს რამდენად ადვილია მისთვის ოთახში გადაადგილება. თუმცა, თვითონ ხალხსაც შეუძლია ჯგუფებად გაერთიანება, მაგალითად, თუ ოთახში რაიმე ჭორს გავავრცელებთ, ადამიანები მას ერთმანეთს გადასცემენ და ოთახში ხალხის მოძრავ სიმჭიდროვეებს შევამჩნევთ. რაღაცაზე მოჭორავე ადამიანების ჯგუფსა და ცნობილი სტუმრის შემოსვლით გაჩენილ ჯგუფებს შორის განსხვავება არც თუ ისე დიდი იქნება.
ამ ანალოგიაში, ოთახში მყოფი ადამიანები ჰიგსის ველს წარმოადგენენ, სტუმარი ამ ოთახში მოძრავი ნაწილაკია, ხოლო სიმჭიდროვეები, დაკავშირებული ჭორის გავრცელებასთან, ველის შეშფოთებებია, რომლის კვანტი (ბოზონები ურთიერთქმედებების გადამტანი ნაწილაკებია – ფოტონი, გლიუონი, გრავიტონი…) თვითონ ჰიგსის ბოზონია. თავის მხრივ, ნაწილაკის მასა, ამ შემთხვევაში, არის თვისება, უნარი მისი გადაადგილებისა ოთახში. აქედან გამოდინარეობს, მაგალითად, თუ რატომ აქვს ჰიგსის ბოზონს მასა – ის ფაქტიურად თვითონ „ანიჭებს“ თავის თავს მასას.
ბუნებრივია, ასეთი ანალოგია, ისე როგორც ანალოგიები საერთოდ, ურთიერთქმედების ბევრ ნატიფ დეტალებს ვერ გადმოსცემენ, მაგალითად, ნაწილაკები ჰიგსის ველს მაშინ „გრძობენ“, როცა აჩქარებულად მოძრაობენ, ხოლო თანაბრად მოძრაობისას ვერ გრძნობენ მას.
დიდი ადრონული კოლაიდერის აგების მიზანი სწორედ ნაწილაკების აჩქარებაა, ჰიგსის ბოზონის (და სხვა ნაწილაკების) გამოსავლენად.
CMS – ჰიგსის ერთ-ერთი მაძიებელი დეტექტორია დიდ ადრონულ კოლაიდერზე, მან აჩვენა საიმედოობის დონე, რომელიც მეცნიერულ აღმოჩენას შეესაბამება.
ახლა, საჭიროა დარწმუნება იმაში, რომ ნაწილაკი ნამდვილად ჰიგსის ბოზონია.
თუ აღმოჩენა დამტკიცდა, მაშინ ის ასწლეულის ყველაზე მნიშვნელოვან აღმოჩენად ჩაითვლება. ზოგიერთი ფიზიკოსი მას სამოციან წლებში განხორციელებულ „აპოლონების“ მთვარის მისიასაც კი ადარებს.
დიდი ადრონული კოლაიდერი, რომლის აშენებაზეც 10 მილიარდი დოლარი დაიხარჯა, სუბატომური ნაწილეკების ყველაზე დიდი ამაჩქარებელია კაცობრიობის ისტორიაში. მასში პროტონების (ატომი) ორი კონა ეჯახება ერთმანეთს. თითქმის სინათლის სიჩქარით მოძრავი პროტონების „ნამსხვრევებში“ კი ფიზიკოსები ახალ აღმოჩენებს ეძებენ.
ჰიგსის ბოზონი – სტანდარტული მოდელის ქვაკუთხედი, მოდელისა, რომელიც ყველა ფიზიკური თეორიიდან საუკეთესოდ აღწერს სამყაროს აღნაგობას. სტანდარტული მოდელი არის საზღვარი, რომელიც ელემენტარული ნაწილაკების სამყაროში ერთმანეთისგან ყოფს სინამდვილესა და ჰიპოთეზებს. ექსპერიმენტების აღწერის საქმეში შთამბეჭდავი წარმატებების მიუხედავად, სტანდარტული მოდელი არ შეიძლება ჩაითვალოს ელემენტარული ნაწილაკების დასრულებულ, სრულფასოვან თეორიად. ფიზიკოსები დარწმუნებულნი არიან იმაში, რომ ის მიკროსამყაროს აღნაგობის უფრო ღრმა თეორიის ნაწილი უნდა იყოს (რომელიც ბნელი მატერიისა და ენერგიის ბუნებასაც ახსნის). რა თეორიაა ეს, ჯერჯერობით უცნობია. თეორეტიკოსებმა ასეთი თეორიის კანდიტატობის ბევრი მოდელი შეიმუშავეს, თუმცა მხოლოდ ექსპერიმეტი აჩვენებს, რომელი მათგანი ხსნის უკეთესად სამყაროს რეალურ სახეს. ამიტომ ეძებენ ფიზიკოსები ყველანაირ გადახრებს, ნაწილაკებს, ძალებსა თუ ეფექტებს, რომლებსაც სტანდარტული მოდელი არ წინასწარმეტყველებს. ზოგადად, ყველა ასეთ მოვლენას, მეცნიერები ”ახალ ფიზიკას” უწოდებენ. სწორედ ახალი ფიზიკის ძებნაა დიდი ადრონული კოლაიდერის უმთავრესი ამოცანა. მას შემდეგ, რაც ახალი ნაწილაკის არსებობას საბოლოოდ დაამტკიცებენ, მეცნიერებს მოუწევთ იმის გარკვევა, არის თუ არა იგი სტანდარტული მოდელის მიერ ნავარაუდევი ჰიგსის ბოზონი, თუ რაიმე სხვა, კიდევ უფრო ეკზოტიკური ნაწილაკია. მკვლევარები შეისწავლიან, თუ როგორ იშლება კოლაიდერში გაჩენილი ბოზონი, ანუ როგორ ტრანსფორმირდება (გარდაიქმნება) ის უფრო სტაბილურ ნაწილაკებად. „ჰიგსის ბოზონი იმისთვის გვჭირდება, რათა ავხსნათ რა არის მასა. სინამდვილეში კი ეს საჭიროება სამყაროს აღნაგობის გაგებასთანაა დაკავშირებული, – ამბობს ტარა შირზი (ლივერპულის უნივერსიტეტი). – ნაწილაკებს რომ არ ჰქონოდათ მასა, არ იქნებოდნენ ვარსკვლავები, გალაქტიკები და ატომებიც კი. ჰიგსის ბოზონის აღმოჩენა ამტკიცებს, რომ სამყაროს გაგების საქმისადმი ჩვენი მიდგომა სწორია“.
„ჩვენ ვნახავთ, რამდენად ხშირად იშლება ის ფოტონებად, Z-ბოზონებად, W-ბოზონებად“, – აღნიშნავს ტარა შირზი. „ეს კარგად უნდა ჩაეწეროს იმაში, რასაც სტანდარტული მოდელი წინასწარმეტყველებს, ხოლო თუ გადახრები იქნება, მაშინ გამოდის, რომ მუშაობს რაღაც ახალი ფიზიკა. ჩვენ პირველად შევძლებთ იმ ჩარჩოში შეხედვას, რომლის იქეთა მხარე ჩვენი დღევანდელი წარმოდგენების საზღვრებს სცილდება“ – დასძენს იგი.