Bozon Higgsa - Wielki przełom w nauce

Bozon Higgsa - Wielka rewolucja w nauce fizyki

Bozon Higgsa, a potocznie boska cząstka nie bez powodu nazywa się boska, chociaż nie wszyscy fizycy są zadowoleni z takiej jej potocznej nazwy. To bozon Higgsa wedle Modelu Standardowego nadaje masę wszystkim znanym nam cząstkom, sprawia, że materia istnieje. Tak brzmi naukowa teoria, którą prawie na pewno udało się potwierdzić dzięki największej maszynie świata - Wielkiemu Zderzaczowi Hadronów w Szwajcarii.

Bozon Higgsa (higgson) – hipotetyczna cząstka elementarna, której istnienie jest postulowane przez Model Standardowy, nazwana nazwiskiem Petera Higgsa. W dniu 4 lipca 2012 ogłoszone zostało ostatecznie odkrycie nowej cząstki elementarnej przez eksperymenty ATLAS i CMS, pracujące przy Wielkim Zderzaczu Hadronów w CERN-ie w Szwajcarii. Masa odkrytej cząstki, jak i wykrycie jej w oczekiwanych kanałach rozpadu wskazuje, że może to być długo poszukiwany bozon Higgsa. 

W czerwcu 2012 roku naukowcy odkryli kolejne ślady jednej z najbardziej tajemniczych cząstek we wszechświecie. Danych o tej tzw. cząstce Higgsa dostarczył amerykański akcelerator Tevatron. Jeśli jej istnienie zostanie potwierdzone, będzie to jeden z największych przełomów w fizyce od 50 lat. Cząstka Higgsa istnieje na razie tylko w teorii, w praktyce nikt jej jeszcze nigdy nie widział; naukowcy szukają jej już od pół wieku. Chcą ją znaleźć za wszelką cenę, bo jest ona ostatnim elementem popularnej teorii zwanej Modelem Standardowym, czyli opisu cząstek, z których zbudowany jest wszechświat. 

Peter Higgs

Boska cząstka nie bez powodu nazywa się boska, chociaż nie wszyscy fizycy są zadowoleni z takiej jej potocznej nazwy. To ona nadaje masę wszystkim znanym nam cząstkom. Ona sprawia, że materia istnieje. Tak brzmi naukowa teoria, którą prawie udało się potwierdzić dzięki największej maszynie świata - Wielkiemu Zderzaczowi Hadronów w Szwajcarii. Amerykańscy naukowcy pracujący przy praktycznie nieczynnym już akceleratorze Tevatron zanalizowali ostatnie informacje, jakich dostarczyło to urządzenie. Mówią, że natrafili na bardzo wyraźne ślady istnienia cząstki Higgsa, choć nie jest to jeszcze ostateczny dowód. - Na ten moment to najlepsza odpowiedź, jaka istnieje - mówił fizyk Rob Roser z Fermilab. - Dane z Tevatronu bardzo mocno wskazują, że cząstka Higgsa istnieje. Potrzeba jeszcze jednak potwierdzenia od naukowców z Europy - dodaje. 

Kolejne sensacyjne informacje pojawiły się kilka dni później, gdy europejscy naukowcy z akceleratora LHC w Szwajcarii przedstawili własny raport dotyczący poszukiwań cząstki Higgsa. "To niezwykła chwila dla wszystkich naukowców" - Jestem naprawdę podekscytowany. Przez dwie godziny oglądałem konferencję w internecie. Nie mogłem się uspokoić nawet na moment. Powiedziałbym, że to naprawdę niezwykła chwila dla wszystkich naukowców - mówi Martin Archer, który jest fizykiem z Imperial College w Londynie. 

Naukowcy twierdzili już około 2010 roku, że są prawie pewni, że udało się udowodnić istnienie bozonu Higgsa. Są to cząstki, które nigdy dotąd nie były odkryte, a które uważane są za podstawowy budulec wszechświata. Naukowcy z CERN przedstawili swoje ostatnie doniesienia na temat "boskiej cząstki". Odbyło się to przy ogromnym zniecierpliwieniu podczas seminarium w laboratorium fizyki w Genewie.

Naukowcy z CERN wstępnie potwierdzili odkrycie tzw. boskiej cząstki, czyli bozonu Higgsa. Jest ona ostatnim elementem teorii zwanej Modelem Standardowym, czyli opisu cząstek, z których zbudowany jest wszechświat. To największy przełom w fizyce od 50 lat, a Model Standardowy jest bodaj najprostszym modelem teoretycznym cząstek elementarnych, który jako tako sprawdza się w praktyce. - Mogę potwierdzić, że cząstka została odkryta - powiedział John Womersley z UK's Science & Technology Facilities Council na konferencji prasowej w Londynie. Joe Incandela, rzecznik jednego z zespołów zajmujących się badaniem nad cząstką Higgsa wystąpił z kolei w Genewie, gdzie swą siedzibę ma Europejska Organizacja Badań Jądrowych. - To jest wstępny rezultat badań, jednak jest na tyle solidny, że możemy na nim polegać - powiedział. 

Bozon Higgsa to nie „jeszcze jedna cząstka elementarna". To cząstka wyjątkowo ważna, szczególna, ponieważ jest pierwszym zaobserwowanym przejawem istnienia w naturze pewnego pola kwantowego, dotychczas nieznanego, które jest obecne w każdym punkcie przestrzeni i odpowiada za to, że cząstki elementarne mają masę. Krótko mówiąc, odkrycie bozonu Higgsa to dowód, że pole nadające cząstkom elementarnym masę nie jest wymysłem teoretyków. Ono naprawdę istnieje. - mówi prof. dr. hab. Leszek Roszkowski. 

Sławny fizyk ateista prof. Stephen Hawking stracił 100 dolarów, bo założył się, że bozon Higgsa nie zostanie odkryty - opisuje "Daily Telegraph".  

Pola torsyjne i próżnia Szypowa

"Pole torsyjne" to termin fizyczny pierwotnie wprowadzony przez Élie Josepha Cartana, francuskiego matematyka, autora ważnych dzieł z zakresu fizyki matematycznej, geometrii różniczkowej i ogólnej teorii grup w 1922 roku w celu określenia hipotetycznego pola fizycznego powstającego w wyniku wirowania przestrzeni. Nazwa pola torsyjne pochodzi od angielskiego słowa torsion – wirowanie i od łacińskiego torsio o tym samym znaczeniu. Ogólna teoria względności podsumowała czasoprzestrzeń Minkowskiego wprowadzając zmienny tensor metryczny, podobnie jak rozmaitość pseudoriemannowską czasoprzestrzeni można uogólnić wprowadzając zmienną wirowania więzów. Najprostszą teorią wprowadzającą wirowanie jest teoria grawitacji Einsteina-Cartana. Eksperymentalne próby wykrycia pól torsyjnych jak dotąd nie przyniosły rezultatów, a wynika to z konieczności stosowania bardzo kosztownych urządzeń pomiarowych. Współczesna fizyka postrzega jeszcze pola torsyjne jako obiekt hipotetyczny, rzekomo niewnoszący żadnego wkładu do obserwowanych efektów fizycznych. Teoria wybitnego fizyka  Gienadija Shipova rozszerza ogólną teorię względności Alberta Einsteina w bardzo ciekawy sposób, ale bez znajomości OTW i STW oraz geometrii riemanowskiej bardzo trudno zrozumieć Teorie Szypowa. Zakłada się w niej, że siły bezwładności są siłami rzeczywistymi działającymi na układ materialny, co daje pewne ciekawe konsekwencje, które jednak można już wykorzystać w praktyce. 

Dużą popularnością cieszy się Teoria Pól Torsyjnych opracowana przez członków Rosyjskiej Akademii Nauk Przyrodniczych Gienadija Szypowa i Anatolija Akimowa. Od połowy lat 80-tych XX wieku w ZSRR na szeroką skalę prowadzono program eksperymentalnego badania pól torsyjnych pod kierownictwem Państwowego Komitetu Rady Ministrów ZSRR do spraw Nauki i Techniki. Początkowo badania były tajne (przy uczestnictwie KGB i Ministerstwa Obrony), a następnie – od 1989 do 1991 roku prowadzono je jawnie, gdyż nie odkryto nic co zasługiwałoby na utajnienie badań dla celów wojskowych. Najważniejszą instytucją zaangażowaną w odtajnione badania był początkowo Ośrodek Nietradycyjnych Technologii (od 1989 do 1991 roku), a następnie Międzynarodowy Ośrodek Naukowo-Techniczny „Vent” na czele z Anatolijem Akimowem. W lipcu 1991 roku wkrótce po powstaniu Międzynarodowego Ośrodka Naukowo-Technicznego „Vent” i nałożenia nań obowiązku wdrożenia programu badań nad polami torsyjnymi, na posiedzeniu Komitetu Nauki i Technologii przy Najwyższej Radzie ZSRR program ten został uznany za pseudonaukowy i zamknięty wkrótce po rozpadzie Związku Radzieckiego. Koncepcja pól torsyjnych została wykorzystana przez Akimowa w fenomenologicznej koncepcji „stanów EGS”, oraz przez Szypowa w jego „teorii próżni fizycznej”. Pod kierownictwem Akimowa w 1989 roku powstała grupa, która rozpoczęła badania jako Państwowy Ośrodek Nietradycyjnych Technologii przy Państwowym Komitecie Rady Ministrów do spraw Nauki i Techniki.