Bosonul Higgs – fantomatica „particulă a lui Dumnezeu”

2898

Rumoare printre fizicieni. Luni, oamenii de ştiinţă au comentat fervent vestea (neconfirmată încă) potrivit căreia bosonul Higgs - cunoscut drept „particula lui Dumnezeu" - ar fi fost detectat în laboratorul Organizaţiei Europeene pentru Cercetare Nucleară (CERN) din Geneva.

Informaţia este semnificativă prin prisma faptului că descoperirea particulei ar duce la confirmarea teoriei prin care fizicienii înţeleg astăzi lumea. Mai exact, găsirea bosonului ar explica de ce particulele subatomice au masă, dând înţeles existenţei Universului, aşa cum îl cunoaştem astăzi. Dacă, în schimb, existenţa bosonului va fi infirmată, fizicienii se vor vedea în poziţia de a regândi întreg sistemul prin care explică existenţa lumii noastre, de la zero.

Ce este bosonul Higgs?

Tot ce există în Universul cunoscut poate fi redus, potrivit fizicienilor, la 20 de particule fundamentale (adică elemente care nu sunt formate, la rândul lor din particule mai mici). Acestea interacţionează între ele pe baza a patru forţe fundamentale: gravitaţia, electromagnetismul, forţa nucleară tare şi forţa nucleară slabă. Această înţelegere asupra Universului (veche din 1968) se numeşte Modelul Standard.

Modelul Standard prevede existenţa unei particule elementare denumite Higgs, care ar avea capacitatea de a conferi masă celorlalte particule. Se spune că spaţiul, chiar şi în vid, este plin cu un câmp Higgs, capabil să confere particulelor fundamentale (quarci, electroni) masă. Bosonul Higgs ar fi o excitaţie a câmpului Higgs, mai mare de nivelul său de bază.

Supranumit „Particula lui Dumnezeu”, bosonul Higgs este deocamdată o particulă elementară ipotetică, de aceea cercetătorii în fizica particulelor se luptă să îi dovedească existenţa sau inexistenţa, pentru a valida sau infirma Modelul Standard.

Ce importanţă are această particulă?

Adrian Buzatu este doctorand în Fizica Particulelor Elementare şi cercetător în cadrul laboratorului FermiLab din SUA, care caută, în mod experimental, să descopere sau să infirme existenţa bosonului Higgs. El a explicat într-un interviu importanţa bosonului Higgs pentru fizica particulelor.

„Dacă ar exista, particula Higgs ar explica de ce particulele elementare au masă. Particulele elementare trebuie să aibă masă, noi ştim că au masă, dar dacă nu ar avea atunci Universul nu ar fi aşa cum îl ştim noi. De exemplu, dacă electronul nu ar avea masă, ar merge mereu prin Univers cu viteza luminii şi nu ar putea să se mişte la viteze mici în jurul nucleelor din atomi şi, fiindcă atomii nu ar exista, nu am exista nici noi. Teoria actuală explică toate fenomenele, mai puţin originea masei ,” a spus Buzatu.

Potrivit cercetătorului, „mecanismul Higgs, introdus acum 45 de ani de un fizician scoţian (Peter Higgs), oferă particulelor elementare posibilitatea de a avea masă, dar numai cu preţul existenţei unei particule elementare denumită particula Higgs. Aceasta este Sfântul Graal al fizicii particulelor elementare.”

Cum se caută un boson?

În prezent există două laboratoare care caută particula fantomatică: unul în SUA – Fermilab (cu ajutorul acceleratorului Tevatron) şi unul în Elveţia – Laboratorul CERN (cu ajutorul acceleratorului de particule Large Hadron Collider).

Acceleratoarele de particule (protoni şi antiprotoni – la FermiLab, şi protoni şi protoni – la CERN) cresc viteza particulelor până ajung la viteza luminii şi apoi le ciocnesc, a precizat Adrian Buzatu. „Prin ciocnirea lor, aceste particule dispar şi lasă în locul lor noi particule elementare. Aceste particule noi lasă urme într-un detector de particule, asemănător unei camere digitale 3D, şi apoi fizicienii reconstituie traseul de interacţiune a particulelor studiind pentru a vedea dacă pe acest parcurs se poate vedea bosonul Higgs.”