Бозон Хиггса и поиски новой физики: kuajtëhet shkencës pas hapjes së madhe

4 korrik do qëndrojë në historinë e fizikës si ditë kur botës u njoh gjendja e partikulës që qëndroi për shumë vjet ipanë. Bozoni Higgs, gjetur në të dhëna me mënyrë që më e fuqishme akcelerator, u bë triumfi i mendimit teorik. Ai konfirmai kartën e mirë e mikromirës, të cilën shkencëtari kanë ndërtuar për dekada. Megjithatë, së paku me këtë fitore, erdhi edhe shpirti i thjeshtë: Modeli Standart, i konfirmuar me rrezikim shumë të madh, përshkruan vetëm një pjesë të vogël të Kozmosit. Së shumti që gjendet jashtë kësaj, mbetet një mister. Dhe sot, kur zëri i «partikulës Zotit» u kthye, fizikët vazhdojnë të shikojnë në të dhëna, duke u ardhur në parabësja e çështjeve që mund të bëhen hapësira e mëtejshme e hapësirës.

Çfarë është bозон Хиггса dhe pse nuk ka përfunduar

Bозон Хиггса është kvant i fushës që pranëzon gjithë hapësirën. Nëpërmjet kësaj fushë, partikulat themelore fitojnë masë. Pa këtë, botës do qëndronte e tjetër: nuk do qenë atomet, molekulat, yje dhe planet. Gjetja e kësaj partikule u bë fundi i fundit në kartën mikromirës, të cilën quajmë Modelin Standart. Ai përshkruan veprimet e të gjitha partikulave të njohura, por gjithsesi, lejon shumë pyetje pa përgjigje. Pse në Univers ka pak antivetë? Prej çështë përbëhet materia e errët, që nuk është e shikueshme por e lëvizur me gravitet? Pse neutrino, ndajshkëm prej parashikimeve, kanë masë? Këto pyetje nuk e lejojnë shkencëtarët të qëndrojnë. Qështja është se bозон Хиггса quhet jo përfundim, por fillim i një etape të re në fizikë. Sfondet e tij mund të drejtojnë rrugën drejt kësaj që është e fshehur jashtë kësaj.

Kandidatët tjetër: familja e Higgs mund të jetë më e madhe

Një e ideja më e natyrshme është se bозон Хиггса nuk është vetëm i vetëm i tij. Modelët teorike presojnë ekzistencën e disa partikulave Higgs, të ndryshme për masë dhe për karakteristika. Sektori i zgjeruar Higgs mund të përshkruajë disa nga anomalitët e përmendura. Për shembull, nëse shtojmë edhe një dublet scalar fushash, kjo do të hapë mundësinë për ekzistencën e një bозoni sërishtë të rëndë ose të lehtë. Fizikët kanë shikuar shumë ndryshime, por jo të shumta, në të dhëna që mund të sugjerojnë këto partikula. Këto mund të jenë bозoni me masë rreth 95 ose 150 gigaëlektronvolt. Gjithashtu, shqyrtohen variantet me bозoni pseudoscalar, të predikuar në teoritë që lidhen me aksonët. Nëse këto partikula do të ekzistojnë, gjetja e tyre do të jetë konfirmimi i fuqishëm që natyra është më komplekse se sa kemi parashikuar.

Materia e errët: më e madha pyetje e shkencës moderne

Kandidati më pranishëm për rolin e «tjetër» partikules është ajo që përbën materialin e errët. Ditur, se ajo përbën rreth katër pjesë të masës së Kozmosit, por nuk ditur çështë kjo. Ato nuk marrin pjesë në veprimet electromagnetike, kështu që nuk mund të shihen drejtpërdrejt. Megjithatë, influencat e tyre gravitacionale shfaqen në lëvizjen e galaktikave. Midis kandidatëve hipotetikë, shquhen aksonët — partikulat e lehta, të propozuara për zgjidhjen e tjetrës probleme fizike, dhe neutralinon — të predikuar nga teoria e super-simmetrisë. Super-simmetria preson se kjo është partnerja e çdo partikule të njohur me karakteristika të ndryshuara. Nëse kjo partikulë është më e lehtë, ajo mund të jetë e qëndrueshme dhe e vetëm, që e bën atë kandidatin e ideal për materialin e errët. Ekperimentet në kollidatorët dhe detektorët në tokë kanë filluar të kërkohen këto partikula, por deri tani pa sukses. Megjithatë, fizikët nuk humbin optimizmin: nëse materia e errët ekziston, ajo duhet të shfaqet në raste të rralla, dhe rreth ose tjetër do ta fixojmë ato.

Nëse nuk janë vetëm fundamentale, por edhe kompozitive: kafeteria e adronit u mbledh

Në mes të kërkimeve për partikula të reja fundamentale, shkencëtari vazhdojnë të gjejnë objekte kompozitive, të përbëra nga kvarq. Këto partikula ndihmojnë të kuptohet më mirë veprimi i fuqisë së fuqishme — ajo forë që mbajë kvarqat brenda protonëve dhe neutronëve. Në vitet e fundit, kanë u gjetur mësonjëtë e reja me kombinime të veçanta kvarqash. Disa prej tyre janë gjendje e rritura të partikulave të njohura, të tjerët janë struktura ekzotike, si tetra-kvarqat ose penta-kvarqat. Çdo gjetje e tillë zgjeron kuptimin e tonë të kvant-chromodynamics dhe e afëron më tej në krijimin e një teorie më të plotë. Këto partikula, megjithëse nuk janë «fizikë fundamentale re», lejojnë të testohen teoritët në kushte ekstreme dhe të kërkohen dallime nga parashikimet.

Kolldidatorët e reja: si do të kërkojmë partikulën tjetër

Që ta shikojmë jashtë Modelit Standart, kemi nevojë për instrumente më fuqishme. Kolldidatorët modern kanë arritur kufirin energjitës, dhe për hapësirën e reja kërkojmë hap. Shkencëtari kanë projektuar kolldidatorët e rinj, të cilët do të jenë më të fuqishëm disa herë. Ata do t’i kalojnë protonët me energji të mjaftueshme për të rritur partikula që tani nuk janë të disponueshme. Gjithashtu, zhvillohen kolldidatorët elektron-pozitron, të cilët do t’i jepjnë mundësinë të studohen karakteristikat e partikulave të njohura me rrezikim shumë të madh. Në perspektivën e mëtejshme, shqyrtohen projektitë e kolldidatorëve mjuonik, që mjuonët, siç janë partikulat e vërteta, krijojnë raste më «përdryshueshme», që mund të jetë çelësi për hapjen e veçanteve reja.

Çfarë mund të na jepë hapësira e reja

Gjetja e çdo partikule jashtë Modelit Standart do të jetë një rreze. Nëse do të gjitet bозон Higgs sërishtë, kjo do t’i konfirmojë teoritë për strukturën më komplekse të vakumit. Nëse do të hapet partikula e materialit të errët, do të kemi në fund të kuptojmë prej çështë përbën pjesa më e madhe e Kozmosit. Nëse do të paraqiten partnerët super-simmetrit, kjo do t’i hapë rrugën për bashkimin e të gjitha fuqive të natyrës. Çdo nga këto evenime do t’i ndryshojë kuptimin e tonë të botës. Megjithatë, deri tani, shohim vetëm ndryshime të dobëta në të dhëna, por intensiteti i kërkimeve nuk është i ulët. Shkencëtari analizojnë çdo evenim, çdo shpikje energjie, duke u ardhur në signalin që nuk i përshtatet përgjigjeve standarde.

Përfundim

Bозon Хиггса ishte pikë e fundit të një majë, por mbi atë do të shihet një kodër i panjohur. Tani, fizika e partikulave elementare është në rrugën e saj. Ka shumë teoritë, por deri tani nuk ka konfirmime eksperimentale. Partikula e re e ardhshme mund të jetë gjë që është parashikuar ose gjë që është e papritur. Shkencëtari janë gati për çdo zhvillim. Në fund, mund të thotëme me siguri: nëse kemi parim, do të gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë gjithë
© library.rs

Permanent link to this publication: