Akceptuję
W ramach naszej witryny stosujemy pliki cookies w celu świadczenia państwu usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczone w Państwa urządzeniu końcowym. Możecie Państwo dokonać w każdym czasie zmiany ustawień dotyczących cookies. Więcej szczegółów w naszej Polityce Prywatności

Zamknij X
Kielce
Strona główna Felieton
Dodatkowy na dole

Dodatkowy na dole

Święty Graal fizyki znaleziony?

To, co nastąpiło po Wielkim Wybuchu, wyjaśnia Teoria Wielkiej Unifikacji. Aby potwierdzić którąś z jej dotychczasowych wersji, trzeba zaobserwować rozpad protonu (na razie nieodkryty). Duet uczonych, w tym Polak, zaproponował wersję teorii bez rozpadu protonu.

Wszystko, co w naszym Wszechświecie wprawia cząstki w ruch i utrzymuje je w ryzach, można sprowadzić do czterech oddziaływań. To oddziaływania: grawitacyjne, elektromagnetyczne, silne oraz słabe. Uważa się, że kiedyś – tuż po Wielkim Wybuchu – oddziaływania te były jednością. W miarę stygnięcia Wszechświata zaczęły się one od siebie oddzielać.

I tak teraz: oddziaływanie elektromagnetyczne (między cząstkami o ładunku elektrycznym) przenoszone jest przez fotony. Oddziaływanie silne - które występuje np. między kwarkami - przenoszą gluony. A oddziaływanie słabe - to za jego sprawą istnieje np. radioaktywność - przenoszą bozony W+ i W- oraz bozon Z. Oddziaływanie grawitacyjne zaś - jak się przypuszcza - mogłoby być przenoszone przez grawitony (cząstek takich jeszcze nigdy nie zaobserwowano).

SPAJAJĄCE TEORIE

Gdyby udało się znaleźć wspólny mianownik wszystkich tych czterech oddziaływań i połączyć ich działanie w spójną teorię, otrzymalibyśmy Teorię Wszystkiego. To by dopiero było coś! Problemem jest grawitacja, która do pozostałych trzech oddziaływań pasuje jak pięść do nosa.

Na razie więc fizycy wyznaczyli sobie nieco łatwiejsze zadanie: opisać to, co stało się momencik później po Wielkim Wybuchu, kiedy jeszcze trzy z czterech oddziaływań (elektromagnetyczne, silne i słabe) stanowiły jedność. Teoria, która pokazywałaby wspólne pochodzenie tych sił nazywana jest Teorią Wielkiej Unifikacji (GUT). (Szczebelek niżej jest Model Standardowy, który łączy w całość oddziaływanie elektromagnetyczne i słabe).

UPARTE PROTONY

Naukowcy rozważają różne wersje Teorii Wielkiej Unifikacji, ale wszystkie one mają poważny problem – przewidują istnienie pewnego specyficznego zjawiska: rozpadu protonu.

Proton - składnik jądra atomu - składa się z trzech kwarków i być może układ jest niezmienny. Rozpad protonu można by było zaobserwować eksperymentalnie np. w basenie pełnym ultraczystej wody. Tak więc uczeni na całym świecie w ramach odpowiednio zaplanowanych eksperymentów od lat wpatrują się w takie baseny i szukają sygnałów. Ale nie zarejestrowali jeszcze dotąd śladów rozpadu choćby jednego protonu. Protony więc albo nie rozpadają się wcale, albo rozpadają się bardzo rzadko - rzadziej niż raz na 10 tys. kwintylionów lat (kwintylion ma za jedynką 30 zer).

Badacze poszukiwali więc takiej wersji Teorii Wielkiej Unifikacji, która przewidywałaby, że proton jednak może nigdy się nie rozpadać. I to właśnie udało się teraz dwóm uczonym - dr. Bartoszowi Fornalowi oraz prof. Benjaminowi Grinsteinowi. Badania uczonych (pracują na Uniwersytecie Kalifornijskim w San Diego) ukazały się w środę w prestiżowym "Physical Review Letters".

SYMETRIA ESTETYKĄ GŁUPCÓW: POŁAMANE 5-, 10-, 40- I 50-KĄTY

W tej teorii - to tzw. czterowymiarowa Teoria Wielkiej Unifikacji oparta na grupie SU(5) - cząstki występują w zestawach - multipletach. "Żeby opisać wszystkie cząstki Modelu Standardowego potrzebne są dwa multiplety: 5 i 10. Można je sobie wyobrazić, jako pięciokąt i dziesięciokąt foremny. Ich brzegi to różne kwarki i leptony. Symetrię tego układu można rozumieć, jako niezmienniczość ze względu na obroty takiej figury o określony kąt" - opowiada dr Fornal.

I wyjaśnia, że jeśli symetria jest złamana - wyobraźmy to sobie, jakby w miarę stygnięcia Wszechświata 5-kąt i 10-kąt uderzyły o podłoże i rozbiły się na kawałki - multiplety rozpadają się na cząstki Modelu Standardowego. "My dodaliśmy do tego modelu 40-kąt i 50-kąt. Tak dobraliśmy wartości parametrów, że kiedy symetria zostaje złamana, elementy 5- i 10-kątów łączą się z elementami 40- i 50-kątów i wszystkie cząstki Modelu Standardowego otrzymują właściwe masy. A przy tym unikamy oddziaływań, które powodują rozpad protonu" - powiedział dr Fornal.

KOLOROWY SEKSTET POSZUKIWANY!

Teoria teorią, ale jak sprawdzić, czy jest prawdziwa? Do tego trzeba by było zaobserwować podczas eksperymentów pewne charakterystyczne, przewidziane przez Polaka i Amerykanina cząstki. "Jedną z nich jest sekstet kolorowy. Wiadomo, jakie są jego własności. Wielki Zderzacz Hadronów już od paru lat szuka tych cząstek" - opowiada dr Fornal. I dodaje, że istnienie sekstetu kolorowego zakładały już niektóre wcześniejsze teorie. Jednak zarówno sekstet kolorowy jak i inne cząstki, których istnienie przewiduje nowa wersja GUT, to cząstki o bardzo dużych masach i mogą okazać się na razie eksperymentalnie niedostępne. Zarejestrowanie ich byłoby jednak możliwe w akceleratorach o bardzo wysokich energiach zderzeń.

W Wielkim Zderzaczu Hadronów przy CERN energia zderzeń to niecałe 14 teraelektronowoltów (tysięcy miliardów elektronowoltów), a dr Fornal mówi, że do potwierdzenia nowej teorii przydałby się akcelerator o kilkakrotnie wyższej energii zderzeń (ok. 100 teraelektronowoltów). Żeby jednak zaprojektować, sfinansować i zbudować aż tak potężny akcelerator, ludzkość musi podjąć gigantyczny wysiłek, a na to potrzeba jeszcze trochę czasu.

Autor: Ludwika Tomala

Źródło: www.naukawpolsce.pap.pl



Drukuj PDF
wstecz Podziel się ze znajomymi

Informacje dnia: Operacje robotyczne stają się światowym standardem Leczenie przeziębień ogólnie mało skuteczne Za dużo witaminy A to większe ryzyko złamań Literówki mogą ujawniać informacje na temat stanu psychiki W pierwszym roku po zawale umiera co piąty pacjent Innowacyjne wyroby tytoniowe przyszłością branży Operacje robotyczne stają się światowym standardem Leczenie przeziębień ogólnie mało skuteczne Za dużo witaminy A to większe ryzyko złamań Literówki mogą ujawniać informacje na temat stanu psychiki W pierwszym roku po zawale umiera co piąty pacjent Innowacyjne wyroby tytoniowe przyszłością branży Operacje robotyczne stają się światowym standardem Leczenie przeziębień ogólnie mało skuteczne Za dużo witaminy A to większe ryzyko złamań Literówki mogą ujawniać informacje na temat stanu psychiki W pierwszym roku po zawale umiera co piąty pacjent Innowacyjne wyroby tytoniowe przyszłością branży

Partnerzy

GoldenLine Fundacja Kobiety Nauki Job24 Obywatele Nauki NeuroSkoki Portal MaterialyInzynierskie.pl Uni Gdansk MULTITRAIN I MULTITRAIN II Nauki przyrodnicze KOŁO INZYNIERÓW PB ICHF PAN FUNDACJA JWP NEURONAUKA Mlodym Okiem Polski Instytut Rozwoju Biznesu Analityka Nauka w Polsce CITTRU - Centrum Innowacji, Transferu Technologii i Rozwoju Uniwersytetu Akademia PAN Chemia i Biznes Farmacom Świat Chemii Forum Akademickie Biotechnologia     Geodezja Instytut Lotnictwa EuroLab

Szanowny Czytelniku!

 
25 maja 2018 roku zacznie obowiązywać Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2016/679 z dnia 27 kwietnia 2016 r (RODO). Potrzebujemy Twojej zgody na przetwarzanie Twoich danych osobowych przechowywanych w plikach cookies. Poniżej znajdziesz pełny zakres informacji na ten temat.
 
Zgadzam się na przechowywanie na urządzeniu, z którego korzystam tzw. plików cookies oraz na przetwarzanie moich danych osobowych pozostawianych w czasie korzystania przeze mnie ze strony internetowej Laboratoria.net w celach marketingowych, w tym na profilowanie i w celach analitycznych.

Kto będzie administratorem Twoich danych?

Administratorami Twoich danych będziemy my: Portal Laboratoria.net z siedzibą w Krakowie (Grupa INTS ul. Czerwone Maki 55/25 30-392 Kraków).

O jakich danych mówimy?

Chodzi o dane osobowe, które są zbierane w ramach korzystania przez Ciebie z naszych usług w tym zapisywanych w plikach cookies.

Dlaczego chcemy przetwarzać Twoje dane?

Przetwarzamy te dane w celach opisanych w polityce prywatności, między innymi aby:

Komu możemy przekazać dane?

Zgodnie z obowiązującym prawem Twoje dane możemy przekazywać podmiotom przetwarzającym je na nasze zlecenie, np. agencjom marketingowym, podwykonawcom naszych usług oraz podmiotom uprawnionym do uzyskania danych na podstawie obowiązującego prawa np. sądom lub organom ścigania – oczywiście tylko gdy wystąpią z żądaniem w oparciu o stosowną podstawę prawną.

Jakie masz prawa w stosunku do Twoich danych?

Masz między innymi prawo do żądania dostępu do danych, sprostowania, usunięcia lub ograniczenia ich przetwarzania. Możesz także wycofać zgodę na przetwarzanie danych osobowych, zgłosić sprzeciw oraz skorzystać z innych praw.

Jakie są podstawy prawne przetwarzania Twoich danych?

Każde przetwarzanie Twoich danych musi być oparte na właściwej, zgodnej z obowiązującymi przepisami, podstawie prawnej. Podstawą prawną przetwarzania Twoich danych w celu świadczenia usług, w tym dopasowywania ich do Twoich zainteresowań, analizowania ich i udoskonalania oraz zapewniania ich bezpieczeństwa jest niezbędność do wykonania umów o ich świadczenie (tymi umowami są zazwyczaj regulaminy lub podobne dokumenty dostępne w usługach, z których korzystasz). Taką podstawą prawną dla pomiarów statystycznych i marketingu własnego administratorów jest tzw. uzasadniony interes administratora. Przetwarzanie Twoich danych w celach marketingowych podmiotów trzecich będzie odbywać się na podstawie Twojej dobrowolnej zgody.

Dlatego też proszę zaznacz przycisk "zgadzam się" jeżeli zgadzasz się na przetwarzanie Twoich danych osobowych zbieranych w ramach korzystania przez ze mnie z portalu *Laboratoria.net, udostępnianych zarówno w wersji "desktop", jak i "mobile", w tym także zbieranych w tzw. plikach cookies. Wyrażenie zgody jest dobrowolne i możesz ją w dowolnym momencie wycofać.
 
Więcej w naszej POLITYCE PRYWATNOŚCI
 

Newsletter

Zawsze aktualne informacje