11 septembrie 2013, 11:26

LHC, o mare realizare în lumea fizicii particulelor elementare

Большой адронный коллайдер

Large Hadron Collider (LHC) împlineşte 5 ani de la punerea sa în funcţiune. Cu această ocazie vă supunem atenţiei o analiză făcută de cititorul nostru din Cluj-Napoca, Gabriel Teodorescu.

Finalizat în 2008, în cadrul Centrului European de Cercetări Nucleare - CERN, LHC este la această oră cel mai mare accelerator de particule şi cel mai performant. Cu o circumferinţă de 27 km, situat la adâncimi între 50 şi 175 metri sub pământ, acceleratorul a fost dat în folosinţă pe 10 septembrie 2008.

Fizicieni şi specialişti din toată lumea încearcă să determine valabilitatea Modelului Standard, încă în actualitate în lumea fizicii particulelor elementare, încercând să descopere bosoni Higgs dacă există și care sunt masele lor. Întrebări în lumea fizicii încă există nesoluţionate, iar posibilele răspunsuri pot veni din partea specialiştilor de la CERN, în colaborare cu cei care aparţin unor universităţi de prestigiu din întreaga lume.

Fizica încă nu poate explica pe deplin la această oră mecanismul Higgs de generare a maselor particulelor elementare conform Modelului Standard, multiplele teorii ale unificării apărute în ultimii ani, existenţa supersimetriei, dezagregările quarkurilor, violări ale simetriei între materia şi antimateria corespunzătoare, inclusiv dimensiunile superioare prezise de diferite modele la modă inspirate din teoria corzilor.

În 2011 Organizaţia Europeană pentru Cercetare Nucleară de la Geneva a hotărât prelungirea duratei de funcţionare a acceleratorului LHC cu toate că ar fi trebuit să fie închis.

2011, 2012 au fost ani destul de controversaţi referitor la zvonurile şi prezentările cercetătorilor de la CERN, conform cărora bosonul Higgs, prezis de Modelul Standard al fizicii particulelor elementare, a fost detectat în urma a două experimente independente efectuate. Veste a fost încurajatoare pentru fizica particulelor elementare, deoarece, dacă este adevărat, sunt favorizate modelele supersimetrice, care presupun găsirea şi a altor particule grele. Bosonul Higgs este considerat veriga lipsa din Modelul Standard al fizicii particulelor, din care se presupune ca au derivat toate particulele cu masă. La aceea vreme, în cazul experimentului ATLAS, a fost observat un semnal al particulei Higgs cu valoarea de 125 GeV şi un nivel de semnificaţie de 3,5 sigma - parametru utilizat în statistică, pentru evaluarea probabilităţii ca un eveniment să se producă altfel decât din întâmplare. În prezent, valoarea de 3 sigma reprezintă faptul că este suficient pentru a dovedi posibilitatea existenţei bosonului Higgs, dar este nevoie de atingerea valorii de 5 sigma pentru a confirma descoperirea reală a celebrei particule. Directorul experimentului ATLAS, fizicianul Bill Murray, a declarat la aceea vreme pentru Nature că nu doreşte să comenteze zvonurile care au inflamat deja comunitatea internaţională a oamenilor de ştiinţă, motivând că experimentele sunt în curs de desfăşurare.

Până acum se estimează că ar exista cinci tipuri de câmp Higgs - fiecare cu un boson Higgs asociat.

Pentru a putea detecta un boson Higgs în laborator, trebuie creat unul real, în loc de unul virtual!

Prin ciocnirea particulelor cu antiparticule pot fi generate energii de valori foarte ridicate. În urma acestor interacţiuni rezultă produşi secundari ai dezintegrărilor subatomice, care pot reprezentă indicii ale faptului că poate fi creat un boson Higgs.

Bosonul Higgs este ultima particulă prezisă de Modelul Standard al particulelor elementare, care nu a fost încă observat experimental (nu numai opinia mea!). Modelul Standard este de peste patru decenii cea mai precisă teorie, necontrazisă de nici un experiment şi ale cărei predicţii au fost toate confirmate de experimentele realizate ulterior.

După ce Tevatron, cel mai mare accelerator de particule din SUA, a fost închis (după mai bine de un sfert de veac de funcţionare din lipsa de fonduri, site-ul oficial Fermi Lab, devenind istorie) şi proiectul Institutului Naţional de Fizică Nucleară - INFN, în colaborare cu Universitatea din Roma, care presupune construcţia celui mai modern accelerator liniar însă de particule din lume încă nu poate fi demarat, este lăsată în continuare cale liberă acceleratorului european de la Geneva, CERN, pentru asumarea rolului de lider mondial în fizica particulelor.

Notă: Toate informaţiile prezentate în articol aparţin autorului. Postul de radio Vocea Rusiei nu răspunde pentru ele.

  •  
    şi distribuie pe