REKLAMA

Fizycy szukają nowych cząstek Higgsa. Chodzi o ''nową fizykę''

Radiowa Akademia Nauk
Data emisji:
2018-12-22 14:00
Audycja:
Radiowa Akademia Nauk
Prowadzący:
Czas trwania:
28:39 min.
Udostępnij:

AUTOMATYCZNA TRANSKRYPCJA PODCASTU

Transkrypcja podcastu
Karolina Głowacka przy mikrofonie, rozpoczynamy Radiową Akademię Nauk. W naszym krakowskim studiu dr habilitowany Paweł Brückman z Instytutu fizyki jądrowej Polskiej Akademii Nauk, dzień dobry panie doktorze, dzień dobry pani, dzień dobry państwu. Dostaliśmy informację prasową z Instytutu fizyki jądrowej, że trwają prace nad zagłębieniem sprawy bozonu Higgsa i teraz takie pytanie, dlaczego znowu bozon Higgsa powraca, skoro już mieliśmy parę lat temu wielką aferę na ten temat, tak znaleziony wszystko jest w porządku, co tutaj jest tak naprawdę do kolejnego rozgrzebywania?  Rozwiń »
Tamto to był dopiero początek filmu początek wielkiej podróży te de facto to, że zaobserwowaliśmy że, że odkryliśmy coś nowego to po prostu udało nam cały szerokie pole do dalszych badań, o czym teraz powiem, ale w tej chwili wejście nasze badania koncentrują się w grę w dwukierunkową to znaczy z 1 strony próbujemy zrozumieć lepiej to co odkryliśmy to co zobaczyliśmy te 6 lat temu, a z drugiej strony próbujemy zrozumieć bardzo intensywnie czy przypadkiem nie ma czegoś więcej 1 słowem czy na tym, że się kończy, a w zasadzie wiemy z wielu innych przesłanek, że na pewno nie w związku z tym szukamy dalej jestem przekonana, że wszyscy nasi słuchacze kojarzą to określenie to pojęcie tę cząstkę właśnie bozon Higgsa trudny, ale z racji tego, że głośna była już kilka lat temu to chciałbym pana poprosić o przypomnienie, o czym dokładnie mówimy czym jest model standardowy czym właśnie jest bozon Higgsa i dlaczego to było tak ważne, żeby go znaleźć fizyka cząstek zajmuje się najbardziej fundamentalnymi problemami świata, czyli po prostu próbuje zrozumieć zgłębić najbardziej fundamentalne prawa przyrody jak żyć np. EMF no to powiedzmy w bardzo pośrednio strychy blok wie pan teraz to one co naraził wielu naukowcom z innych dziedzin żałoby to robicie te najważniejsze najbardziej rozbawiło, ale najważniejsze ja nie niestety o dna to jest cała ta otworzyła w stajni puszkę Pandory niestety to znaczy to nie jest to nie jest dziedzina nauki, która ma bardzo oczywistej bezpośredni wpły w na nasze życie codzienne to jest m. in. jego o tej problem naszej dziedziny ważne trudno dotrzeć do do przeciętnego odbiorcy natomiast -li też nie powiedziałem, że jest najważniejsza pejczem wyznaje, że jest fundamentalna fundamentalną w tym sensie, że leży absolutnie u podstaw wszelkich innych praw czy badań które, które prowadzi się w zakresie bardziej aplikacyjnym inna na najwyższym poziomie jedno 8 to są prawa fizyki, które rządzą tym na jej tymi najmniejszymi elementami składowymi, które w, które budują nas wszechświat wszystko co nas otacza w związku z tym są w tym sensie najbardziej fundamentalne z drugiej strony są bardzo trudne do do bliższego Poznania nos lekiem na łyżwy albo są takie małe, bo są takie niedostępne, bo albo wymagają tak skomplikowanych urządzeń badawczych i lamp na właściwie w skale pod każdym względem są słonej trudno dostępne z drugiej strony mają ten problem to właśnie, że nie przekładają na życie codzienne w taki prosty sposób oczywiście pośrednio tak natomiast my nie po co prowadzimy te badania, żeby np. psy lepiej działał nasz telefon komórkowy w przyszłym roku to nie o to chodzi te nie są to nie są badania te nie są zastosowania po prostu, ale wracając do bozonu Higgsa, a czemu jest tak ważny, dlaczego przez 50 ponad lat był poszukiwany w różnych eksperymentach na świecie powód jest bardzo prosty model standardowy, która opisuje znaną nam obecnie teorie cząstek elementarnych i to jest bardzo bardzo dobrą dokładnością perfekcyjną dokładnością nie z nim nie znaleźliśmy jak dotąd żadnych znaczących odchyleń kont od tego modelu byłby absolutny niespójny Eli niekompletny, gdybyśmy nie zrobi nie zrozumieli nie byli w stanie wytłumaczyć, skąd biorą się masy cząstek elementarnych norm dla cząstki elementarne najprostszym przykładem jest n p . Elektron albo Eryk Marks, który stanowi część składową nuklearną, a ten z kolei składową część jąder atomowych, czyli po prostu materii Elin niestety z tych względów teoretycznych, w których czytelnik nie wchodzę szczegóły nie da się w prosty sposób przypisać tak ad Hok cząstkom masę potrzebujemy jakiegoś mechanizmu jak my nazywamy, który tę masę nadaje myślałem, że to już częściej nas nauczył prawie 100 lat temu, że masa i energia są równoważne to jest w zasadzie to samo wszyscy znamy to najsłynniejszy z nich to znamy też bardzo ważne to jest również absolutnym fundamentem naszych eksperymentować czy para taryf za chwileczkę, więc masa jest równoważna nerki natomiast energia jest nierozerwalnie związana z oddziaływaniem każde oddziaływanie ma jakąś można mu przy przypisać jakąś energię ale jakie oddziaływanie nowych aut z rujnowanych każdy każdy oddziaływanie i teraz problem polega na tym nie, ale o głębsze więzi z wyobraźnią Orbána jako dla fizyka co to znaczy, że nie stać ich oddziaływanie, że 1 cząstka robi drugi coś w Lu ty tak znaczny oddziaływuje na fladze kosiło to w szkole podstawowej nawet uczymy się tego, że jeżeli mamy oddziaływanie grawitacyjne pomiędzy nie wiem świadkiem, a ziemią i to jako podniesiemy jakość wysokość to ona uzyskuje energię potencjalną tegoż właśnie oddziaływania co dokładnie tak samo tylko, że wszystkie oddziaływania absolutnie wszystkie, które znamy z jak dotąd fizyce PL to są oddziaływania związane z tzw. polami sektorowymi, czyli oddziaływania, które wywołują siłę, która ma jakiś kierunek i zwrot można ją po prostu wyobrazić sobie jako tako jako taką strzałek 4 tak też to rysujemy na na rysunkach, ale z takim oddziaływaniem związana również jakaś energia natomiast Higgs ma zupełnie inną naturę i 1100 pole, o którym zaraz jeszcze powiem więcej pole Higgsa jest polem karnym, a oddziaływań niektóre i związany, który po prostu występuje pomiędzy cząstkami elementarnymi, a tym polem jest oddziaływaniem, który nie powoduje siły natomiast można mu przypisać energii najkrócej mówiąc, czyli to nie jest tak, że w tym polu Higgsa na cząstkę działa siła, ale w polu Higgsa cząstka uzyskuje dodatkową energię, a co to jest dodatkowa energia to nic innego jak po prostu masa w tym co pan mówi o pole Higgsa skoro zwykle mówiło się bozony Higgsa to nie wyobrażamy sobie to jakaś 1 czasem za metr osobie wie pan zawsze wyobrażamy jako małe kuleczki są większe kuleczki mniejsze kuleczki, a pan mówi teraz pole tak też bardzo dobre pytanie, dlatego że odkrycie rzeczywiście polegał na zaobserwowaniu cząstki Higgsa bozonu Higgsa dokładnie rzecz biorąc natomiast tak naprawdę przewidywanie istnienia cząstki Higgsa bozonu Higgsa jest jedynie konsekwencją istnienia tzw. mechanizmu licea, które mówią przed momentem na czym polega mechanizm Higgsa to nic innego jak założenie, że próżnia nie jest puste to jest bardzo bardzo silne założenie i niesłychanie trudne do do przyjęcia trochę brzmienie jak oksymoron w końcu drużyna to różnie aż do znalezienia rozkłady tak LM to trochę tak jak z teatrem prawda było kiedyś wydawało się, że w światło rozchodzi się fale elektromagnetyczne w eterze oczywiście te mniemaniu mniej pole Higgsa jest o tym, już wiemy w tej chwili po odkryciu cząstki Higgsa w takim razie wrócę znowu do szkoły podstawowej każdemu oddziaływaniu znowu fizyce odpowiada możemy przypisać polarną my wiemy, że jest pole grawitacyjne wiemy, że jest pole elektryczne, jeżeli mamy ładunek umieścimy w przestrzeni, jeżeli umieścimy w tym polu drugi Nathana nie od wód działają siły jest pole magnetyczne i są jeszcze inne od, których też można, by dużo opowiadać, ale są troszkę trudniejsze do opowiedzenia odpowiadające tzw. lodzie mają silnym i słabym jądrowym i teraz każdy każde pole z tych, które wymieniłem musi mieć jakieś swoje źródło to n p . w pole grawitacyjne są mniej źródłem jej źródłem tego pola jest po prostu masażem z polem elektrycznym podobnie prawda musi mieć ładunek i on, ale on generuje polewał się natomiast z polem Higgsa jest zupełnie inaczej to jest choleryk, który nie ma źródła, które jest absolutnie jednolite i równomiernie wypełnia całą przestrzeń, czyli to nazwijmy jest rodzajem właściwości próżno właściwości przestrzeń, a nie wywołane istnieniem takiej czy innej książki czy takiego czy innego źródła to jest po prostu jest, że tak to po prostu jest i to jest fundamentalna różnica dlatego każda cząstka niezależnie od tego czy jest tu na ziemi czy gdzieś bardzo odległym od nas wszechświecie w identyczny sposób odczuwa istnienie tegoż Polasik z i w takim razie czym jest pole Higgsa, a czym jest bozon Higgsa i jakie są dalsze badania nad tą cząstką powiem państwu w skrócie informacji Radia TOK FM naszym gościem w krakowskim studio jest dr hab. Paweł Bryk pan z Instytutu fizyki jądrowej Polskiej Akademii Nauk proszę z nami zostaje za chwilę wrócimy FOT Karolina Głowacka przy mikrofonie to jest radiowa Akademia nauk dzisiaj zabieramy państwa w podróż do najmniejszych najmniejszych skalę naszego wszechświata do mikro świata do świata, które jest zamieszkiwany przez wszystkie cząstki elementarne to co nas buduje staramy się zrozumieć na czym to wszystko polega oraz wracamy do słynnego bozonu Higgsa czy też nawet pola Higgsa my gościmy doktor habilitowany tak dobry pan z Instytutu fizyki jądrowej Polskiej Akademii Nauk dzień dobry teraz panie doktorze dzień dobry będzie do państ w i tam pan jeszcze raz powiem, bo przed skrót informacji mówił pan taktyką ważną fundamentalną, że Giotto pole Higgsa jest czymś co po prostu jest jest wszędzie wypełniała wszechświat wypełnia przestrzeń dzięki temu, że to pole jest cząstki mają masę dzięki temu, że mają masę notowań wszystko wygląda tak jak wygląda wjazd pana mogę rozmawiać tak dalej skoro jest takie pole, które wszędzie toczymy był ten bozon, który został znaleziony skoro jak rozumiem jednak on był jakąś cząstką, więc albo może być albo może go jej tej cząstki nie być jak to jest dokładnie tak jest to nie jest akurat specyfika pola Higgsa taką własność małym mieście każde pole kwantowe no bo mówimy oczywiście o fizyce kwantowej każde pole kwantowe podlegał wzbudzenia w MON najprostszym chyba przykładem codziennym to jest pole elektromagnetyczne prawda to jest oczywiście połączone teoria elektryk i elektryczności magnetyzmu wiemy, że ta jest 1 wspólna 1 wspólna rzecz i pole elektromagnetyczne potrafi się wzbudzić w postaci fotonu cząstki światła tak jak ją widzimy to 2 jest dość powszechne w naszym życiu codziennym oczywiście Fota może mieć bardzo różną Energę czy też długość fali np. fale elektromagnetyczne, czyli na falach eteru np. tych, które stosujemy w radiu to też oczywiście są w jakiej jest mniej, w jakich rodzajów fale elektromagnetyczne tylko dużo dłuższej znaczy dużo większej długości niższy niż wcale cząstki światła widzialnego, ale jest tak samo jest z polem Higgsa pole Higgsa jest wszędzie, ale inny z sytuacji, kiedy razem stworzymy warunki w albo inaczej mówiąc skoncentrujemy odpowiednią ilość energii punktował na tyle ażeby MMA wzbudzić w pole Higgsa doprowadzić do powstania cząstki te ciastka z bardzo masywnej zaraz o tym, powiem to ona ma szansę powstać oczywiście nie ma pewności, że powstanie to znowu w do tego mają zastosowanie prawa mechaniki kwantowej, które de facto opisuje cały cała rzeczywistość naszą w kategoriach prawdopodobieństwa, ale to jest znowu odrębny temat w każdym razie, jeżeli stworzymy warunki, które umożliwiają powstanie takiej cząstki, czyli wzbudzenie tego pola to ona może powstać nasze poszukiwania polegały głównie na tym, żeby stworzyć warunki i żeby patrzeć no i oglądać ogromną ilość przypadków jak my to nazywamy, w których mógłby się pojawić taki taki bozon Higgsa taka cząstka i z tych wielu miliardów miliardów przypadków wyłuskać te, w których rzeczywiście coś takiego nastąpiło to jest to jest właściwie ma istota eksperyment hałas dzięki wysokiej energii z tych wracamy znowu do Einsteina mianowicie na czym polega polegają eksperymenty na tzw. wielkim Zderzaczu Hadronów tak to nazywamy po polsku angielsku to oznaczać tylko znajdę urwisy z CERN nie pod pod Genewą to jest urządzenie, które zderza ze sobą protony głównie nie tylko, ale głównie protony z wielką energią i w tej chwili ta dlatego zachodzi duże, bo one muszą mieć czas, żeby się rozpędzić trochę tak to znaczy one w onym my im oczywiście dajemy odpowiednia ilość czasu tego, że się rozpędziły natomiast czym on jest taki duży głównie, dlatego że protony w właśnie, żeby im dać czas, żeby się rozpędziły to trzeba to trzeba je utrzymać pędzącej to właśnie pędzący z prędkością praktycznie światła przez długi czas no, żeby to zrobić z prędkością światła oczywiście, gdyby nie poruszały po torze kołowym już dawno był od nas oczekuje w związku z tym one muszą krążyć w kółko zamrożenie płac skłonić Fed jego program na żywo zakręcił w Otóż to proszę wziąć samochód i zacząć go rozpędzać i próbować coraz wcześniejsze kółka wykonywać skończy się to poślizgi, a na pewno dokładnie to samo jest Les z protonami, ponieważ protony rozpędzając się nabierają energii inaczej mówiąc nabierają masy talent znowu jest znowu jest ukłon w kierunku Einsteina nabierają masy w związku z tym drony poruszają się z prędkością światła, ale z coraz większą energią wymagają coraz większej siły, żeby utrzymać w i na tym torze koło w ryzach pozostaje bez cyfry mocnych wzrostach w i proszę teraz sobie wyobrazić, że po to, ażeby protony utrzymać się na tym torze kołowym, który ma 27 km obwodu to jest całkiem spore koło, żeby utrzymać w tym na tym torze kołowym używamy najsilniejszych, jakie potrafimy w tej chwili wyprodukować magnesy nad przewodzące RM, które wypełniają właściwie w całości te 27 km dookoła, że im ma wytwarzają potężny jak na nasze codzienne doświadczenia polem magnetycznym na około 7 Tesli TOZ to są to on naprawdę ogromne pole magnetyczne tylko po to, żeby te protony utrzymać się właśnie w ryzach i utrzymać Narew z rzekomymi to jest tak naprawdę limit eksperymentalny limit energii, którą możemy wytworzyć w tego typu urządzenie to jest właśnie w tej chwili na obecnym etapie to są to sąd to siła tych magnesów ZAKSIE wiejący, które utrzymują protony z Anną na orbicie kołowej panie doktorze mieliśmy teraz dzięki panu wielką powtórkę z tego jak myślano o tym, że ten bozon Higgsa poleci co powinno istnieć udało się je Mes w odkryć zaobserwować przy poprzez bozon Higgsa jak działa wielki Zderzacz Hadronów model standardowy, czyli ta im teoretycznych zapis tego w jaki sposób funkcjonuje świat cząstek elementarnych dzięki istnieniu Higgsa potwierdzenie od wszystko jest w porządku tak nam opowiadano, gdy kilka lat temu adres czytamy, że jeszcze właśnie coś tam kombinuje, że szukacie bozonu Higgsa z dodatnim albo ujemnym ładunkiem elektrycznym co tutaj, czego jeszcze tutaj brakuje w tym modelu standardowym, który sam pan mówił, że nie sprawdza się znakomicie tak model standardowy sprawdza się znakomicie rzeczywiście się natomiast z co w wielu teoretycznych my wiemy, że on musi się załamać przy odpowiednio wysokich energiach LM i jeżeli macie to co my jesteśmy w stanie w tej chwili eksperymentalnie osiągnąć to odpowiada rzeczywiście krótkim momentem po tzw. wielkim wybuchu metanu metan czasem oczywiście z przymrużeniem oka nazywamy podróżą w czasie w tył, ale rzeczywiście to co próbujemy zrobić to odtworzyć warunki, które panowały na bardzo bardzo wczesnych etapach tworzenia wszechświata po to, żeby zrozumieć jak to się stało, że z takiego absolutnie jednorodnego nazwijmy chaotycznego początku powstały tak skomplikowane struktury i ten zimny wszechświat, który w tej chwili obserwujemy na włącznie z nami Radeon HD jednak stworzeniami, które są niesłychanie skomplikowany pod każdym względem RI w związku z tym, żeby to było możliwe to on albo, żeby zrozumieć jak to się stało no to oczywiście trzeba zrozumieć bardzo dokładnie prawa, które rządziły światem na każdym etapie jego rozwoju i teraz, ponieważ wiemy ze względu na odpowiedź na nasz aparat matematyczny może tak my najkrócej mówiąc my wiemy, że ta teoria jest bardzo dokładne i poprawna, ale w zakresie powiedzmy osiągalnych obecnie nerki natomiast na pewno nie będzie działać w nieskończoność może w nieskończoność za dużo powiedziane tak do tzw . w skali Blanka, czyli bardzo wysokich NRA to dlaczego nie będzie działać skoro jest tak dobra, dlatego że pojawiają się nieskończoności przetarg albo gdy teoria po prostu teoria w k wszystkie obliczenia wiążą się z pewnego rodzaju odcięciem odcięciem, jakim poziomie energii, jeżeli tego, jeżeli tego cięcia nie nie zrobimy pojawiają się bardzo niebezpieczne nieskończoności w naszych obliczeniach tak jak, ale jak mówią panie doktorze no to jest problem z waszymi równanie w inny świat jakoś dalej dalej z branży jest oczywiście, że tak mnie w pewnym sensie tak tylko co to znaczy to znaczy, tyle że w tych równaniach brakuje członów brakuje członów, które nas zabezpieczają przed przed tego typu katastrof i ten człon to nie jest tylko jakiś nie byłby tylko jakiś tam wasz dopisek na kartkach papieru tylko to jest w symbolizował, by to coś co realnie istnieje dokładnie to był symbolizował tzw. nową fizykę i tej nowej fizyki szuka 1 z takich w najbardziej popularnych najczęściej wymienianych z kandydatów na nową fizykę jest tzw. supersymetrii jest Super symetria zakłada, że każda cząstka, którą znamy obecnie należąca do tzw. modelu standardowego dema swojego Super partnera tak Super partner to jest cząstka, która zasadniczo miałaby bardzo pod podobne własnym właściwości do baterii w tej, którą znamy, ale na założeniu musiałaby dziś o wiele cięższa choćby, dlatego że dotąd nie zauważyliśmy, bo wszystko co lekkie stosunkowo łatwo wyprodukować to znów ze względu na Rena Steina natomiast wiemy, że musiałaby być ciężka stosunkowo teraz, a po drugie, różni się o 1 liczbą kwantową to jest tzw. spin spięta jest dość się egzotyczna własność cząstek, ale bardzo istotna znaczone w ogóle jest wartość wielkość spina, którą przypisujemy znanej cząstce decyduje fundamentalny sposób o jej własnością może tylko tyle powiem, że wszystkie cząstki materii, czyli te utwory tworzone tak jak Elektron kwarki w jądrze atomowym tzw. cząstki materii mają spin połówkowe 12 tak tak to u nas nazywamy natomiast cząstki, które odpowiadają za oddziaływania np. Foton z oddziaływania elektromagnetyczne albo grillu Łon, która odpowiada za silne oddziaływania jądrowe to są cząstki, które mają spin cały jednostkowy, czyli 1 i to jemu bardzo zasadniczy sposób różnicuje się wracam do Higgsa Higgs jest jedyną cząstką elementarną, która nie ma spin oraz PIN 0 i to jest też absolutnie fundamentalna różnica między xml wszystkie panie rektorze musimy kończyć słowem jeszcze wiele przed nami co przydałby się na nowe Einsteina, który to wszystko uporządkuje i opowie nam tych brakujących członek RN no na pewno tak, ponieważ w tej chwili to znaczenie ja nie chcę umniejszać absolutnie zasług wszystkich, ale twórców obecnych modeli, bo one są niektóre z nich bardzo na bardzo zaawansowane i inni i oczywiście warte testowania natomiast żaden z nich nie został jeszcze potwierdzone na pewno potrzebny jest jakiś przełom i ten przełom może nastąpić albo od strony teoretycznej, czyli właśnie pojawi się teoria, która będzie poprawna stoczyli będzie przede wszystkim poprawna po drugie, sprawdzalne, czyli nie będziemy w stanie eksperymentalnie potwierdzić, bo to jest fizyka jest nauką eksperymentalną najpiękniejsza teoria nie jest bez bardzo wartościowa, dopóki nie zostanie potwierdzona eksperymentalnie inaczej jest jest może być ciekawa może być piękna natomiast nie ma nic wspólnego z rzeczywistością, dopóki nie zostanie potwierdzona dlatego poszukiwanie metod co pani wspomniała wcześniej np. poszukiwanie tzw. rozszerzonego sektora Higgsa, czyli w szczególności cząstek podobnych do tej do tego Ficek, który zobaczyliśmy tylko posiadających ładunek elektryczny wskazywałoby oczywiście na nową fizykę, gdybyśmy coś takiego odkryli to był to bardzo bardzo silne wskazanie, jaką stronę powinna rozwijać się teoria i w jaki sposób rozszerzać się ten model standardowy, który w tej chwili znam całą pewnością będziemy wracać się w radiowej Akademii nauk do zagadnień dotyczących nowej fizyki pan dr hab. Paweł Bryk ma z Instytutu fizyki jądrowej Polskiej Akademii Nauk był naszym przewodnikiem po tym, maleńkim tajemniczym świecie dziękuję bardzo panie doktorze za rozmowę ja również bardzo dziękuję do widzenia
Zwiń «

PODCASTY AUDYCJI: RADIOWA AKADEMIA NAUK

Więcej podcastów tej audycji

POPULARNE

DOSTĘP PREMIUM

40% rabatu w zimowej promocji TOK FM. Nie czekaj - zdobądź swój pakiet "Aplikacja i WWW" z solidną zniżką, aby słuchać wygodniej!

KUP TERAZ

SERWIS INFORMACYJNY

REKLAMA
REKLAMA
REKLAMA
Przedłuż dostęp Premium taniej!