Znaleziono „boską cząstkę”

W środę fizycy pracujący w CERN, największym laboratorium fizyki cząstek elementarnych na świecie ogłosili wyniki dwóch eksperymentów CMS i Atlas. Wynika z nich, że złapano najbardziej bodaj poszukiwaną cząstkę ostatnich lat.

Bozon Higgs’a zwana boską cząstką, jest fundamentem teorii budowy materii. Cząstka jest odpowiedzialna za nadawanie masy. To ona „decyduje” które cząstki, w momencie w którym powstają, będą miały masę, a które będą bezmasowe. Proces nadawania masy jest zwany „mechanizmem Higgsa”, a cząstka, która w tym procesie gra najważniejszą rolę to właśnie wspomniany bozon.

Od lat go poszukiwano, ale już z pierwszych wyliczeń teoretycznych wynikało, że złapanie go będzie bardzo trudne. Bozon Higgsa jest bardzo ciężki, a to – w praktyce – oznacza, że potrzeba sporo energii, by go wytworzyć. W czasie gdy Peter Higgs (dzisiaj emerytowany profesor Uniwersytetu w Edynburgu) sformułował swoją teorię, na świecie nie było urządzeń które potrafiłyby rozpędzić protony do tak wysokich energii. Bo w taki właśnie sposób próbuje się przygwoździć cząstkę Higgsa.

Do bardzo dużych energii rozpędza się protony a następnie zderza się je ze sobą.

W Wielkim Zderzaczu Hadronów (LHC), w tunelu o obwodzie blisko 27 km rozpędzane a następnie zderzane ze sobą są protony. Do kolizji dochodziło we wnętrzu dwóch ogromnych, wielopiętrowych detektorów Atlas i CMS. Energia kolizji jest tak duża, że dochodzi do powstawania (zgodnie ze wzorem Einsteina E=mc^2) nowych cząstek elementarnych. Choć cząstka Higgsa jest bardzo nietrwała, fizykom udało się znaleźć jej ślad. W CERNie takie pomiary robi się w zasadzie od uruchomienia LHC czyli od 3 lat. Dzisiaj naukowcy ogłosili, że zebrali wystarczająco dużo dowodów na to, ze Higgs rzeczywiście istnieje. Jest cięższy od protonu o około 125 razy, bardzo szybko rozpada się na kilka sposobów, np. na dwa fotony.

Czy to już koniec fizyki? Czy wszystko wiemy, wszystko rozumiemy? Cząstka Higgsa gra kluczową rolę w tzw. Modelu Standardowym, niezwykle udanej teorii budowy materii. Do niedawna Model był wystarczający, ale od kilku lat jest jasne, że trzeba go rozszerzyć, że trzeba go uzupełnić. Model Standardowy nie wyjaśnia np. czym jest ciemna materia wypełniająca wszechświat.