8 Σεπτεμβρίου 2011

To Καθιερωμένο Πρότυπο, το μποζόνιο Higgs και επέκεινα



Το Καθιερωμένο Πρότυπο (Standard Model) της σωματιδιακής φυσικής  είναι η καλύτερη θεωρία που έχουν αυτή τη στιγμή οι φυσικοί για να περιγράψουν τα βασικά συστατικά του Σύμπαντος. Περιγράφει τις ισχυρές, ασθενείς και ηλεκτρομαγνητικές αλληλεπιδράσεις, όπως και τα στοιχειώδη σωματίδια από τα οποία αποτελείται η ύλη. Υποστηρίζει ότι τα πάντα γύρω μας είναι φτιαγμένα από σωματίδια, τα κουάρκ και τα λεπτόνια, ενώ οι τέσσερις αλληλεπιδράσεις (δυνάμεις)  επιδρούν σε αυτά. Ανεπτύχθητε ανάμεσα στην περίοδο 1970 - 1973, είναι ουσιαστικά μια κβαντική θεωρία πεδίου, η οποία στηρίζεται στην κβαντική μηχανική και στην ειδική θεωρία της σχετικότητας. Μέχρι σήμερα, σχεδόν όλα τα πειραματικά αποτελέσματα πάνω στις τρεις αλληλεπιδράσεις που περιγράφονται από το Καθιερωμένο Πρότυπο, συμφωνούν με τις θεωρητικές προβλέψεις. Όμως, το Καθιερωμένο Πρότυπο δεν είναι μια πλήρης θεωρία στοιχειωδών αλληλεπιδράσεων, κυρίως επειδή δεν περιγράφει την βαρυτική αλληλεπίδραση (δες εδώ κι εδώ). Για παράδειγμα, αν τα μόνα συστατικά του Σύμπαντος είναι τα σωματίδια και οι τέσσερις αλληλεπιδράσεις, τότε όλα τα σωματίδια θα πρέπει να ταξιδεύουν με την ταχύτητα του φωτός, αντίθετα με ό,τι παρατηρείται. Για να τα επιβραδύνουν, οι θεωρητικοί φυσικοί υποθέτουν την ύπαρξη ενός μυστηριώδους, πανταχού παρόντος και άγνωστου μέχρι σήμερα πεδίου Higgs. Επίσης, οι φυσικοί τώρα αντιλαμβάνονται ότι το 96% του Σύμπαντος δεν είναι φτιαγμένο από τη συνηθισμένη ύλη και επομένως αυτή η νέα μορφή ύλης δε χωράει στο Καθιερωμένο Πρότυπο. Πώς θα αναβαθμιστεί το Καθιερωμένο Πρότυπο για να απαντήσει σε αυτό  είναι ένα ανοικτό πρόβλημα, που αναμένεται να απαντηθεί από σύγχρονα και μελλοντικά πειράματα (δες κι εδώ). Επί του παρόντος τόσο οι φυσικοί του του επιταχυντή Tevatron του εργαστηρίου Fermilab των ΗΠΑ  όσο και οι συνάδελφοί τους του επιταχυντή LHC του CERN στην Ευρώπη, ελπίζουν στην ανακάλυψη του μποζονίου του Χιγκς (Higgs boson) μια και στην αντίθετη περίπτωση, δηλαδή αν αποκλειστεί η  ύπαρξή του, μέλλει να προκληθεί(;) μεγάλη αναστάτωση στην επιστημονική κοινότητα (μεγαλύτερη ακόμα και από το αν το σωματίδιο βρεθεί), καθώς οι φυσικοί θα υποχρεωθούν να επανεξετάσουν από την αρχή το κυρίαρχο Καθιερωμένο Πρότυπο…(δες εδώ κι εδώ, εδώ).
Επικαιροποίηση 
14-9-2011 Scientists question existence of God particle

3 σχόλια:

  1. Ευχαριστώ Γιάννη.Λες να μας τελειώνει η Φυσική που ξέρουμε;

    ΑπάντησηΔιαγραφή
  2. Τι να πω Νίκο. Πάντως αν τελικά δεν βρεθεί το Higgs ίσως χρειασθεί μια καινούρια "επανάσταση"

    ΑπάντησηΔιαγραφή

Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...