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!

Τρίτη 6 Μαρτίου 2012

Μποζόνιο W ο… επιθανάτιος ρόγχος του Tevatron

Λονδίνο 

Ενα πολύτιμο δώρο μετά τον «θάνατό» του προσέφερε ο επιταχυντής Tevatron στην επιστημονική κοινότητα. Εξι μήνες μετά τη διακοπή της λειτουργίας του ανακοινώθηκαν τα αποτελέσματα των τελευταίων πειραμάτων που έγιναν εκεί τα οποία υποδεικνύουν τη μάζα του μποζονίου W στα επίπεδα που τα επιθυμούν οι ερευνητές σε όλο τον κόσμο. Σύμφωνα με τους επιστήμονες η μάζα του μποζονίου W συσχετίζεται με τη μάζα του μποζονίου Χιγκς, ο εντοπισμός του οποίου αποτελεί κορυφαία προτεραιότητα των φυσικών. Τα νέα στοιχεία δίνουν νέα πνοή σε αυτή την αναζήτηση...
Το μποζόνιο W
Το μποζόνιο W είναι ένα από τα πέντε σωματίδια που είναι υπεύθυνα για τη διάδοση των δυνάμεων της φύσης. Εχει συμβάλει σε δύο εκπληκτικές ανακαλύψεις - ότι η φύση έχει προτίμηση προσανατολισμού δεξιά-αριστερά ("χειραλικότητα") και ότι η φυσική της αντιύλης είναι ανεπαίσθητα διαφορετική από τη φυσική του κόσμου που βλέπουμε γύρω μας και που αποτελείται από ύλη.
Το μποζόνιο W παρουσιάζεται με θετικό ή αρνητικό ηλεκτρικό φορτίο. Μαζί με το ηλεκτρικά ουδέτερο Z μποζόνιο, είναι υπεύθυνα για τη δύναμη που είναι γνωστή ως ασθενής πυρηνική δύναμη, η οποία είναι υπεύθυνη, μεταξύ άλλων, για κάποιες μορφές της πυρηνικής διάσπασης.
To μποζόνιο Χιγκς
Το σωματίδιο πήρε το όνομα του από τον βρετανό επιστήμονα Πίτερ Χιγκς που ήταν ο πρώτος ο οποίος μίλησε για αυτό πριν από 45 χρόνια. Αποτελεί τον ακρογωνιαίο λίθο της σωματιδιακής Φυσικής αφού καλύπτει το κενό στις θεωρίες για την ύπαρξη της μάζας στην ύλη. Το μποζόνιο Χιγκς είναι το μόνο από τα σωματίδια του Καθιερωμένου Μοντέλου που εξακολουθεί να διαφεύγει από τα όργανα παρατήρησης των ερευνητών.
Αυτό συμβαίνει γιατί σύμφωνα με τη θεωρία εμφανίζεται μόνο σε εξαιρετικά υψηλές ενέργειες σαν αυτές που παρήχθησαν αμέσως μετά τη Μεγάλη Εκρηξη. Τα τελευταία χρόνια γίνονται συνεχείς προσπάθειες εντοπισμού του μποζονίου Χιγκς στους δύο ισχυρότερους επιταχυντές στον κόσμο, τον LHC στο CERN καθώς και τον Tevatron στο Fermilab στις ΗΠΑ.
Η «τελευταία» μάζα
Οι ερευνητές στον Tevatron προσπαθούσαν κυριολεκτικά μέχρι την τελευταία στιγμή προτού ο γηρασμένος επιταχυντής τεθεί εκτός λειτουργίας να εντοπίσουν το μποζόνιο Χιγκς. Τα στελέχη των δύο πειραμάτων (CDF και DZero) που αναζητούσαν το μποζόνιο στο Tevatron ανακοίνωσαν ότι μελετώντας τα δικά τους δεδομένα μαζί με εκείνα άλλων ερευνών κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι η μάζα του μποζονίου W τοποθετείται στα 80.385 γιγαηλεκτροβόλτ (GeV) ±0.0015 Gev.
Οπως αναφέρουν οι ερευνητές, αν υποθέσουμε ότι οι τελευταίες μετρήσεις για τη μάζα του μποζονίου Χιγκς (που το τοποθετούν κάπου ανάμεσα στα 115-127 Gev) είναι ακριβείς τότε η μάζα του μποζονίου W θα πρέπει να είναι αυτή που δείχνουν οι υπολογισμοί από τα στοιχεία του Tevatron. Η εξέλιξη αυτή σημαίνει ότι το Καθιερωμένο Μοντέλο είναι σωστό, ότι το μποζόνιο Χιγκς υπάρχει και ότι η αναζήτησή του θα πρέπει να συνεχιστεί. Η αδυναμία εντοπισμού του έχει οδηγήσει την επιστημονική κοινότητα στη σκέψη ότι το μποζόνιο Χιγκς ίσως τελικά να μην υπάρχει και ότι οι προσπάθειες εντοπισμού του θα πρέπει σύντομα να σταματήσουν ώστε οι επιστήμονες να αναζητήσουν μια νέα θεωρία, ένα νέο μοντέλο Φυσικής. 
ΒΗΜΑ SCIENCE