Hogyan fedezték fel a kutatók az isteni részecskét?

2024 / 04 / 11 / Bobák Zsófia
Hogyan fedezték fel a kutatók az isteni részecskét?
Egy-egy új részecske detektálása nem könnyű feladat és nem mindig egyértelmű, mit is mutatnak az adatok, amelyek a részecskeütköztetőkben zajló kísérletek során születnek. Mit láttak a kutatók 2012-ben az ábrákon, ami meggyőzte őket arról, hogy a régóta keresett Higgs-bozont találták meg? A CERN fizikusa elmagyarázza.

A Higgs-bozon, azaz az isteni részecske felfedezését 2012. július 4-én jelentették be a CERN (Európai Nukleáris Kutatási Szervezet) munkatársai, akik az ATLAS és a CMS kísérletekben dolgoztak, bár ekkor még nem volt számukra sem egyértelmű, hogy egészen biztosan a régóta várt részecskére bukkantak-e, így a bejelentés során inkább a részecske jelenlétére utaló jelekről beszéltek. 2013 márciusáig kellett várni arra, hogy elegendő adatot és többé-kevésbé döntőnek ítélt bizonyítékokat szerezzenek a kutatók és megerősítsék a 2012-es felfedezést, igaz, hogy a CERN még ennél a bejelentésnél is körültekintően válogatta meg a közlemény szavait, ami szerint az még mindig eldöntetlen kérdést jelentett, hogy a valóban a standard-modell előrejelzései szerinti Higgs-bozonra akadtak rá vagy talán a standard-modellen túlmutató fizikai elméletek által jósolt valamely bozont észlelték-e a detektorokban.

Ebből is látható, hogy a Higgs-bozon megértése, amivel a fizikusok több mint fél évszázada próbálkoznak, közel sem zárult le a felfedezéssel, a részecskének ugyanis számos olyan jellemzője van (például a tömege), amellyel kapcsolatban az egyre pontosabbá váló mérések révén sikerülhet csak biztos adatokat szerezni. A CERN elmondása szerint a bozon emellett segíthet azoknak a tünékeny és titokzatos részecskéknek az észlelésében is, amelyeket a más részecskékkel való interakcióik hiánya miatt nehezen lehet megfigyelni.

“A Higgs-bozon fantasztikus laboratóriuma az új fizikával kapcsolatos kutatásoknak. A kaland még csak most kezdődött el.”

- írja a szervezet.


Peter Higgs fizikus (Kép: Claudia Marcelloni/CERN)

A részecske a most hétfőn elhunyt Peter Higgs brit elméleti fizikusról kapta a nevét, aki 1964-ben publikált tanulmányában említette először hivatalosan a jelenséget, de számos más szakértő is részt vett a Higgs-bozon és a Higgs-mező kutatásában az évek során. A teória szerint egy láthatatlan mező, ami közvetlenül az ősrobbanás után keletkezett, mindenhol megtalálható az univerzumban, és a benne mozgó részecskék egy speciális bozon közvetítésével nyerik el a tömegüket benne: minél nagyobb az interakció mértéke a bozon és a részecskék között, annál nagyobb lesz a részecskék tömege. A Brout-Englert-Higgs mechanizmus által leírt különleges kvantummező híresült el később Higgs-mezőként és a hozzá tartozó Higgs-bozon az a részecske, ami közvetítőként szolgál.

A Higgs-bozon tehát fontos szerepet játszik az univerzum életében, a fizikai rendszerek működésében és az eddig még kevésbé feltérképezett második generációs részecskék kutatásában is. A részecske felfedezése ezért nagy jelentőségű áttörést jelentett a fizikusok számára és fontos állomás volt a Nagy Hadronütköztető karrierjében is, amely elődjétől, a Nagy Elektron-Pozitron (LEP) ütköztetőtől vette át a Higgs-bozon utáni nyomozás feladatát, miután a LEP-et 2000-ben leállították. De hogyan jöttek rá a kutatók 2012-ben, hogy az LHC-ben sikerült a Higgs-bozonra, vagyis egy annak jellemzőivel bíró részecskére rátalálniuk? A komplex folyamatot egy három és fél részes videósorozatban magyarázza el Piotr Traczyk, a CERN fizikusa, aki a CMS kísérletekben vesz részt. Traczyk elmondása szerint a feladat ahhoz hasonló, mintha egy tűt kellene a szénakazalban megkeresni, az ütköztetőkben generált részecskék ugyanis olyan hamar lebomlanak és tovatűnnek, hogy a konkrét megfigyelésük lehetetlen, mindössze a maguk után hagyott nyomokat tudják kiolvasni az adatokból a fizikusok.

“Más szavakkal: nem lehetséges a tűt megtalálni, de lehet bizonyítani, hogy a tű valahol ott van a szénakazalban.”

-szól a leírás. A CERN magyar nyelvű felirattal elérhető videóiban a teljes folyamatra fény derül.

(Borítókép: a Brout-Englert-Higgs mező művészi ábrázolása, Daniel Dominguez/CERN)


Hiánypótló funkcióval bővült a világszerte használt magyar szoftver
Hiánypótló funkcióval bővült a világszerte használt magyar szoftver
A memoQ az egyik legnépszerűbb fordítástámogató szoftver a szakmabeliek körében, a 10.1-es verzió óta pedig a szoftver webes változata már a képernyő-felolvasó programokkal is kompatibilis, így biztosítva, hogy a vakok és gyengénlátók is önállóan, külső segítség nélkül tudják használni a szolgáltatást.
Kolosszális napfolt növekszik a Napon és a Föld felé néz
Kolosszális napfolt növekszik a Napon és a Föld felé néz
Az AR 3664 napfoltcsoport már több mint 200 000 kilométer széles és rendkívül intenzív koronakidobódásokat produkál, amelyek a Föld felé irányulnak.
Ezek is érdekelhetnek
HELLO, EZ ITT A
RAKÉTA
Kövess minket a Facebookon!
A jövő legizgalmasabb cikkeit találod nálunk!
Hírlevél feliratkozás

Ne maradj le a jövőről! Iratkozz fel a hírlevelünkre, és minden héten elküldjük neked a legfrissebb és legérdekesebb híreket a technológia és a tudomány világából.



This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.