Πάνω από ένα χρόνο αφότου μία έκρηξη την έκλεισε, η μεγαλύτερη και ακριβότερη μηχανή του κόσμου, γνωστή ως ο Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων (LHC), είναι έτοιμη να αρχίσει και πάλι τα πειράματά της στον χώρο της φυσικής. Τον Δεκέμβριο, αν όλα πάνε καλά, τα πρωτόνια θα αρχίσουν να συγκρούονται μαζί και να διαλύονται σε μια υπόγεια πίστα έξω από τη Γενεύη, αναζητώντας τις δυνάμεις και τα σωματίδια που επικρατούσαν κατά τη διάρκεια του πρώτου τρισεκατομμυριοστού του δευτερολέπτου μετά από το Big Bang.
Τότε θα έρθει η στιγμή να δοκιμάσουμε μία από τις πιο παράξενες και επαναστατικές θεωρίες στην επιστήμη. Δεν μιλάμε για τις επιπλέον διαστάσεις του χωροχρόνου, τη σκοτεινή ύλη ή ακόμα και τις μαύρες τρύπες που καταπίνουν τη Γη. Όχι, μιλάμε για την ιδέα ότι ο άτυχος επιταχυντής μπορεί να υπονομεύεται από τη δική του μοίρα. Ένα ζευγάρι διακεκριμένων φυσικών έχουν προτείνει ότι το υποθετικό μποζόνιο Higgs, το οποίο οι φυσικοί ελπίζουν να παράγουν μέσα στον επιταχυντή, θα μπορούσε να είναι τόσο απεχθές στην φύση που η δημιουργία του θα είχε τη δυνατότητα να αντιστρέψει τον χρόνο και να γυρίσει πίσω για να σταματήσει τη λειτουργία του επιταχυντή, σαν ένα ταξιδιώτη του χρόνου που πάει στο παρελθόν και σκοτώνει τον παππού του.
Ο Holger Bech Nielsen, από το Ινστιτούτο Niels Bohr στην Κοπεγχάγη, και ο Masao Ninomiya του Ινστιτούτο Θεωρητικής Φυσικής Yukawa στο Κιότο, ανέπτυξαν αυτή την ιδέα σε μια σειρά δημοσιεύσεων με τίτλους, όπως «Πείραμα της επίπτωσης από το μέλλον στο Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων" και "Αναζήτηση για μελλοντικές επιρροές από τον LHC", που δημοσιεύτηκαν στο arXiv.org στον τελευταίο ενάμιση χρόνο.
Σύμφωνα με το λεγόμενο Καθιερωμένο Μοντέλο, που αναφέρεται στο σύνολο όλης σχεδόν της φυσικής, το σωματίδιο Higgs είναι υπεύθυνο για να δίνει στα άλλα στοιχειώδη σωματίδια τη μάζα τους.
"Η πρόβλεψή μας είναι ότι όλα τα Higgs που παράγουν οι μηχανές πρέπει να έχουν κακή τύχη," λέει ο Nielsen, ενώ σε ένα δοκίμιο του ο Nielson τονίζει ότι, "Ίσως, θα μπορούσαμε ακόμη να πούμε ότι έχουμε ένα μοντέλο για το Θεό." Είναι μια υπόθεση, συνέχισε, "ότι ο Θεός μάλλον μισεί τα σωματίδια Higgs, και προσπαθεί να τα αποφύγουμε. "
Αυτή η δυσμενής επίδραση από το μέλλον, υποστηρίζουν οι δύο φυσικοί, θα μπορούσε να εξηγήσει γιατί ο Υπεραγώγιμος Υπερεπιταχυντής στις Ηνωμένες Πολιτείες, που επίσης είχε σχεδιαστεί για να βρούμε το σωματίδιο Higgs, ακυρώθηκε το 1993, αφού είχαν ήδη ξοδευτεί δισεκατομμύρια δολάρια, ένα γεγονός τόσο απίθανο που ο Nielsen ονομάζει σαν "αντι-θαύμα”.
Μπορείτε να σκεφτείτε ότι η εμφάνιση αυτής της θεωρίας είναι μια ακόμη απόδειξη ότι οι άνθρωποι είχαν άφθονο χρόνο – ίσως υπερβολικά πολύ χρόνο – να σκεφτούν τι θα βγει από τον επιταχυντή, ο οποίος έχει 15 χρόνια και 9 δισεκατομμύρια δολάρια στα σκαριά του.
Ο επιταχυντής χτίστηκε από το CERN, τον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Πυρηνικών Ερευνών, για να επιταχύνει τα πρωτόνια σε ενέργειες των επτά τρισεκατομμυρίων ηλεκτρονιοβόλτ σε μια υπόγεια πίστα 28 χιλιομέτρων, όπου στη συνέχεια θα συντριβούν μαζί σε μια αρχέγονη πύρινη μπάλα.
Για την ιστορία, από τα μέσα του Σεπτεμβρίου, οι μηχανικοί του επιταχυντή στο CERN ελπίζουν να ξεκινήσουν τη σύγκρουση των πρωτονίων το Δεκέμβριο του 2009 στα 450 δισεκατομμύρια ηλεκτρονιοβόλτ και στη συνέχεια να αυξήσουν την ενέργεια αυτή μέχρι τα πρωτόνια να έχουν ενέργεια 3,5 τρισεκατομμύρια ηλεκτρονιοβολτ το καθένα και, μετά από μια σύντομη διακοπή για τα Χριστούγεννα, να αρχίσουν την πραγματική φυσική.
Ο νομπελίστας φυσικός Leon Lederman που έγραψε ένα βιβλίο για το σωματίδιο Higgs, είχε αποφασίσει να επιλέξει ως τίτλο του «Το αναθεματισμένο σωματίδιο» (goddamn particle)! Για ευνόητους λόγους ο εκδότης του τον απέτρεψε από αυτή την επιλογή και ο Lederman το ονόμασε εντέλει «Το σωματίδιο του Θεού» ή «Το θεϊκό σωματίδιο», ονομασία που καθιερώθηκε αμέσως!
Ίσως
Οι Nielsen και Ninomiya ξεκίνησαν την άποψη τους για τη μοίρα του Higs την άνοιξη του 2008. Αργότερα, ήρθε η καταστροφή του επιταχυντή CERN όταν έλιωσε μια σύνδεση μεταξύ δύο μαγνητών, αφήνοντας εκτός λειτουργίας τον επιταχυντή για περισσότερο από ένα χρόνο.
Ο Nielsen απεκάλεσε την καταστροφή σαν “ένα αστείο που θα μπορούσε να μας κάνει να πιστεύουμε στην θεωρία τους."
Συμφώνησε ότι ο σκεπτικισμός θα είναι κι αυτός μέσα στο λογαριασμό. Έπειτα, τα περισσότερα μεγάλα πρότζεκτ της επιστήμης, όπως το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble, έχουν περάσει από μια περίοδο φαινομενική γκαντεμιάς. Στο CERN μάλιστα, τα κτυπήματα συνεχίζονται: Πριν μια εβδομάδα η γαλλική αστυνομία συνέλαβε έναν φυσικό σωματιδίων που εργάζεται σε ένα από τα πειράματα του επιταχυντή, με την υποψία ότι συνωμότησε με την Αλ Κάιντα.
Ο Niels Bohr, ο διάσημος συμπατριώτης του Nielsen και ένας από τους ιδρυτές της κβαντικής θεωρίας, είπε κάποτε σε ένα συνάδελφο του: "Όλοι συμφωνούμε ότι η θεωρία σου είναι τρελή. Το ερώτημα που μας χωρίζει είναι κατά πόσον είναι αρκετά τρελή για να έχει μια πιθανότητα να είναι σωστή. "
Ο Nielsen είναι γνωστός ως ένας από τους ιδρυτές της θεωρίας χορδών και ένας βαθιά και πρωτότυπος στοχαστής, «ένας από αυτούς τους εξαιρετικά έξυπνους ανθρώπους που είναι διατεθειμένοι να φτάσουν κάποιες τρελές ιδέες αρκετά μακριά," σύμφωνα με τα λόγια του Sean Carroll, ένας φυσικός στο Caltech.
Ένα άλλο από τα έργα του Nielsen ήταν μια προσπάθεια να δείξει πώς το σύμπαν όπως το ξέρουμε, παρόλο την εμφανή του κανονικότητα, θα μπορούσε να προκύψει από μια καθαρή τυχαιότητα, ένα θέμα που αποκαλεί "τυχαία δυναμική."
Ο Nielsen παραδέχεται πως η θεωρία του άπτεται και του ταξιδιού στον χρόνο που εξακολουθεί να εξάπτει τη φαντασία μας. Το να πάει κανείς στο παρελθόν για να σκοτώσει τον παππού του ακούγεται παράδοξο. Όμως κάποιοι φυσικοί λένε ότι δεν είναι καθόλου παράδοξο το να επιστρέψεις από το μέλλον και να τον σώσεις (τον παππού) από το να τον χτυπήσει λεωφορείο. Στην περίπτωση του CΕRΝ, λένε οι δύο επιστήμονες, είναι σαν κάτι να μας επισκέπτεται εσπευσμένα από το μέλλον για να προφυλάξει το Σύμπαν από το να χτυπηθεί από «λεωφορείο». Αν το Higgs θα ήταν μια καταστροφή δεν είναι σαφές. Αν το ξέραμε, κατά πάσα πιθανότητα, δεν θα έπρεπε να προσπαθήσουμε να φτιάξουμε ένα.
Πάντα υποθέτουμε ότι το παρελθόν επηρεάζει το μέλλον. Αλλά αυτό δεν είναι κατ ‘ανάγκη αληθές στη φυσική του Νεύτωνα και του Αϊνστάιν. Σύμφωνα με τους φυσικούς, το μόνο που πραγματικά χρειάζεται να γνωρίζετε, μαθηματικά, για να περιγράψετε αυτό που συμβαίνει σε ένα μήλο ή στους 100 δισεκατομμύρια γαλαξίες του σύμπαντος είναι οι νόμοι που περιγράφουν πώς αλλάζουν τα πράγματα και μια δήλωση για τις αρχικές συνθήκες. Οι τελευταίες είναι οι λεγόμενες οριακές συνθήκες – το μήλο είναι 2 μέτρα πάνω από το κεφάλι σας, ή το Big Bang.
Οι εξισώσεις λειτουργούν το ίδιο καλά, επισημαίνουν τόσο ο Nielsen όσο και άλλοι φυσικοί, εάν οι οριακές συνθήκες καθορίζουν μια συνθήκη για το μέλλον (το μήλο στο κεφάλι σας), αντί για το παρελθόν, όσο οι θεμελιώδεις νόμοι της φυσικής είναι αναστρέψιμοι, που οι περισσότεροι φυσικοί πιστεύουν ότι είναι.
"Για όσους από εμάς που πιστεύουμε στη φυσική," ο Αϊνστάιν έγραψε κάποτε σε έναν φίλο του, "αυτός ο διαχωρισμός ανάμεσα στο παρελθόν, παρόν και μέλλον είναι μια ψευδαίσθηση μόνο."
Πηγή: New York Times
——————————————————————————————————————————-
Το σωματίδιο του Higgs αποτελεί έναν από τους ακρογωνιαίους λίθους της φυσικής των στοιχειωδών σωματιδίων και είναι το μοναδικό από τα σωματίδια της θεωρίας του καθιερωμένου προτύπου που εξακολουθεί πεισματικά να αντιστέκεται στις μέχρι τώρα προσπάθειες των ερευνητών να το ανιχνεύσουν, παρόλο που προτάθηκε εδώ και τουλάχιστον 40 χρόνια. Ένα από τα κορυφαία και αναπάντητα ακόμη ερωτήματα που αντιμετωπίζει η φυσική των στοιχειωδών σωματιδίων είναι το εξής: τι είναι αυτό που προσδιορίζει τη μάζα των σωματιδίων της ύλης; Ή, αλλιώς, βάσει ποιου φυσικού μηχανισμού τα επιμέρους υποατομικά σωματίδια αποκτούν τη συγκεκριμένη μάζα που έχουν και όχι κάποια άλλη; Το ηλεκτρόνιο είναι το ελαφρύτερο από τα στοιχειώδη σωματίδια της ύλης και το κουάρκ top το βαρύτερο. Πού οφείλεται αυτό το τεράστιο εύρος που παρατηρείται στις μάζες των θεμελιωδών δομικών λίθων του Σύμπαντος; Η απάντηση των περισσότερων φυσικών σήμερα είναι μονολεκτική: στο Higgs!
Πηγή:www.physics4u.gr/blog
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου