ΕΝΑ ΤΑΞΙΔΙ ΣΤΙΣ ΤΕΛΕΥΤΑΙΕΣ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΕΣ ΕΞΕΛΙΞΕΙΣ ΚΑΙ ΣΤΙΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΟΥΣ

¨...Η θέση και η ταχύτητα ενός μικροσκοπικού σωματιδίου δεν μπορεί να είναι ταυτόχρονα γνωστές με απόλυτη ακρίβεια....Όμως το πραγματικό περιεχόμενο της αρχής της αβεβαιότητας αναδεικνύεται αν την εφαρμόσουμε σε ένα σωματίδιο παγιδευμένο σε μια μικροσκοπική περιοχή, οπότε η θέση του είναι γνωστή με περιθώριο λάθους, δηλαδή απροσδιοριστία, όση και η διάσταση της φυλακής του. Εφόσον η απροσδιοριστία στη θέση του θα είναι πολύ μικρή, η απροσδιοριστία στην ταχύτητά του θα είναι πολύ μεγάλη, οπότε και η ταχύτητά του η ίδια θα είναι μεγάλη κατά μέσο όρο. Οδηγούμαστε έτσι στο εξής εντυπωσιακό- και πολύ βαθύ - συμπέρασμα: όσο πιο μικροσκοπική είναι η φυλακή στην οποία είναι κλεισμένο ένα σωματίδιο, τόσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητά του κατά μέσο όρο, άρα τόσο μεγαλύτερη και η κινητική ενέργεια που υποχρεούται να έχει... Η πιο μικροσκοπική φυλακή που υπάρχει στη φύση είναι ο ατομικός πυρήνας. Τι περιμένουμε λοιπόν να κάνουν οι έγκλειστοί του, δηλαδή τα πρωτόνια και τα νετρόνια που βρίσκονται στο εσωτερικό του; Σύμφωνα με τα παραπάνω, θα έχουν τεράστιες κινητικές ενέργειες ακριβώς επειδή είναι παγιδευμένα σε μια τόσο μικροσκοπική περιοχή. Ο πυρήνας είναι γίγαντας ενέργειας ακριβώς επειδή είναι νάνος μεγέθους...¨
¨ Το φάντασμα της όπερας¨, Στέφανος Τραχανάς, καθηγητής Φυσικού Τμήματος Παν. Κρήτης
Αφιέρωμα στην αρχή της απροσδιοριστίας ή αρχή της αβεβαιότητας του Heisenberg η οποία ανακαλύφθηκε το 1927 και ...κρύβεται πίσω από όλες τις βασικές φυσικές προυποθέσεις που επιτρέπουν στο σύμπαν να φτάσει έως την αυτογνωσία!

Πέμπτη 15 Δεκεμβρίου 2011

Εντοπίσθηκαν ενδείξεις, όχι όμως χειροπιαστές αποδείξεις, του μποζονίου Χιγκς

Γενεύη 
Ενα «φευγαλέo ίχνος» του μποζονίου Χιγκς ανακοίνωσαν ότι εντόπισαν οι επιστήμονες του Ευρωπαϊκού Κέντρου Πυρηνικών Ερευνών (CERN) στη Γενεύη. Προς το παρόν οι αρμόδιοι εμφανίζονται ιδιαίτερα επιφυλακτικοί, μιλώντας απλώς για ενδείξεις και παραπέμπουν για πιο χειροπιαστά αποτελέσματα στη λεπτομερέστερη ανάλυση που θα ολοκληρωθεί το 2012. Το γεγονός ότι το «είδωλο» του σωματιδίου του Θεού εμφανίζεται περίπου στην ίδια μάζα και στα δυο ξεχωριστά πειράματα που διεξάγονται για την αναζήτησή του στον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων (LHC) θεωρείται ωστόσο ιδιαίτερα ενθαρρυντικό. Για την ακρίβεια, πριν από την επίσημη ανακοίνωση της ανάλυσης των συγκεντρωτικών πειραματικών δεδομένων και ενώ οι φημολογίες οργίαζαν, κάποιοι ειδικοί έλεγαν ότι μια σύμπτωση των αποτελεσμάτων στα πειράματα Atlas και CMS, ακόμη και αν ήταν ασαφής, θα ήταν αρκετή για να «βάλει τους επιστήμονες στον πειρασμό να ανοίξουν σαμπάνιες» ...

Αυτό βεβαίως μόνο μεταξύ τους και κεκλεισμένων των θυρών, γιατί επισήμως αυτή τη στιγμή κανείς δεν τολμά να μιλήσει για οριστική ανακάλυψη. Η σημερινή εικόνα άλλωστε μπορεί πάντοτε να ανατραπεί από την περαιτέρω ανάλυση των δεδομένων που θα συνεχιστεί το επόμενο έτος.
Ασαφές πλεόνασμα
Σύμφωνα με την επίσημη ανακοίνωση τόσο το Atlas όσο και το CMS «είδαν» ένα πλεόνασμα αλληλεπιδράσεων περίπου στην ίδια μάζα. Συγκεκριμένα το πρώτο εντόπισε το πλεόνασμα στα 126 γιγαηλεκτροβόλτ (GeV) και το δεύτερο στα 124 γιγαηλεκτροβόλτ. Είναι η πρώτη φορά που παρατηρείται τέτοια σύμπτωση στα δυο πειράματα και το γεγονός θεωρείται σημαντικό.
Τίποτε ωστόσο δεν αποκλείει το ενδεχόμενο η εικόνα αυτή να είναι απατηλή, γι’ αυτό και οι υπεύθυνοι εμφανίζονται επιφυλακτικοί. «Το πλεόνασμα μπορεί να οφείλεται σε κάποια διακύμανση, μπορεί όμως να είναι και κάτι πιο ενδιαφέρον. Δεν μπορούμε να αποκλείσουμε τίποτε σε αυτό το στάδιο» δήλωσε η Φαμπιόλα Τζανότι, εκπρόσωπος του πειράματος Atlas.
Από την πλευρά του ο Γκουίντο Τονέλι, εκπρόσωπος του πειράματος CMS, τόνισε: «Το πλεόνασμα είναι περισσότερο συμβατό με ένα Χιγκς του Καθιερωμένου Μοντέλου σε μάζες από τα 124 GeV και κάτω αλλά η στατιστική σημασία δεν είναι αρκετά μεγάλη ώστε να καταλήξουμε σε κάτι οριστικό. Με τα σημερινά δεδομένα αυτό που βλέπουμε ταιριάζει είτε με μια διακύμανση υποβάθρου είτε με την παρουσία του μποζονίου».
Το σωματίδιο φάντασμα
Το μποζόνιο Χιγκς, γνωστό και ως σωματίδιο-φάντασμα, είναι σύμφωνα με τη θεωρία εξαιρετικά βραχύβιο και υφίσταται πολύ γρήγορα μεταπτώσεις μετατρεπόμενο σε άλλα, σταθερότερα σωματίδια. Ο εντοπισμός του είναι αδύνατος με τα σημερινά μέσα, γι’ αυτό και οι ερευνητές το αναζητούν μέσω των αλληλεπιδράσεων που προκαλεί η παρουσία του.
Τα προηγούμενα πειράματα που είχαν γίνει στον Μεγάλο Επιταχυντή Hλεκτρονίων-Ποζιτρονίων (LEP), τον πρόδρομο του LHC, είχαν αποκλείσει την ύπαρξη του Χιγκς στις μάζες ως και τα 114 GeV. Ο LHC κατασκευάστηκε ακριβώς για να το αναζητήσει σε μεγαλύτερες μάζες.
Η επιφυλακτικότητα των ερευνητών στη σημερινή ανακοίνωση οφείλεται στο γεγονός ότι το πλεόνασμα αλληλεπιδράσεων παρατηρήθηκε μόνο σε μερικές από τις δισεκατομμύρια συγκρούσεις ατόμων που πραγματοποιήθηκαν κατά τη διάρκεια των δυο πειραμάτων.
Περιθώριο στατιστικού σφάλματος
Επίσης το επίπεδο στατιστικής βεβαιότητάς τους δεν ξεπερνά τα δυο σίγμα. Τυπικά, για να μπορεί να κατοχυρωθεί μια ανακάλυψη θα πρέπει να έχει τουλάχιστον επίπεδο βεβαιότητας πέντε σίγμα, το οποίο σημαίνει ότι οι πιθανότητες να οφείλεται σε στατιστικό σφάλμα είναι λιγότερες από μια στο εκατομμύριο.
Ουσιαστικά δηλαδή η επιστημονική κοινότητα βρίσκεται και πάλι σε αναμονή των αποτελεσμάτων των επόμενων αναλύσεων, τα οποία θα ανακοινωθούν το 2012. Εως τότε όλα τα ενδεχόμενα παραμένουν ανοιχτά και δεν αποκλείεται οι αισιόδοξες προβλέψεις να ανατραπούν.
«Τα σήματα αυτού του είδους έρχονται και φεύγουν» δήλωσε ο γενικός διευθυντής του CERN Ρολφ-Ντίτερ Χόιερ μιλώντας στο BBC. «Αν και υπάρχει αντιστοιχία ανάμεσα στα δυο πειράματα χρειαζόμαστε πιο χειροπιαστά νούμερα».
Ο εντοπισμός του «σωματιδίου του Θεού», όπως το αποκαλούν, θεωρείται ιδιαίτερα σημαντικός, καθώς αποτελεί τη βάση του Καθιερωμένου Μοντέλου της σωματιδιακής Φυσικής και της σημερινής κατανόησής μας για τη δημιουργία του Σύμπαντος. 
ΒΗΜΑ SCIENCE