Честица око које се врти свет
|
Потврда постојања Хигсовог бозона склапа слику света какву научници замишљају претходних четрдесет година
Хигсов зец се још крије у честичној шуми, али неће још дуго. Ловаца је
довољно, вешти су и добро наоружани. Док будете читали овај текст, већ
ће вам бити познато шта су ЦЕРН-ови стручњаци објавили на конференцији
која је данима распаљивала машту сваког љубитеља невидљивих светова
физике, али у уторак, док је овај текст писан, група америчких ловаца на
елементарне зечеве успела је да барем накратко скрене рефлекторе на
себе, и додатно нас приближи тренутку у коме ће физичари широм света
макар накратко заборавити на испаљивање честица, и тријумфално испалити
чепове шампањца.
Научници Фермијеве националне лабораторије (Fermilab) из Батавије, Илиноис, до септембра прошле године били су поносни корисници Теватрона, другог највећег убрзивача честица на планети. Моћну направу тада је угасило резање буџета – јер се акцелератори још не могу искористити као оружје – те је Фермилабовим ловцима остало да скупе резултате свог рада на гомилу. Била је то повећа гомила, јер су у претходних десет година у свом Теватрону изазвали неких 500 билиона честичних судара. Срећом, наука омогућује да се научне последице тих пола трилиона догађаја изразе једном елегантном величином. Та величина, коју су објавили у уторак, гласи 2.9 сигма. Ово грчко словце од кључног је значаја за науку попут оне која се одвија у ЦЕРН-овим или Фермилабовим стројевима, јер се управо њиме прави разлика између теорије и открића. Сигма је мера такозваног стандардног одступања, и у научним експериментима, показује колико је вероватно да је неки резултат (неко одступање) случајан. У потери за Хигсовим бозоном, то значи следеће: ниска сигма – и даље смо на терену теорије, висока сигма – ближимо се открићу, сигма 5 – открили смо проклету честицу.
шанса Сигма 2.9 која је изашла из оних пола трилиона Теватронових судара, најједноставније речено, значи да је шанса да Фермилабови научници нису видели Хигсов бозон, већ неку случајну аномалију, само 1 према 550. Импресивно, зар не? Па, зашто онда чепови већ не искачу? Авај, честична је физика сурова наука, и док би 1:550 у редовном животу било сасвим занемарљиво, за Хигсов бозон то је сасвим довољно да се сакрије. Није наодмет поновити, и понављати: свет честица нимало није налик било чему што око нас видимо, оно што о њему знамо одавно је надмашило и најсмелију уметничку машту, те честични стручњаци и данас весело цитирају нобеловца Нилса Бора који је једном младом физичару својевремено рекао: „Ваша теорија је луда, али није довољно луда да би била истинита.“
Баш зато што се крећу светом у коме је интуиција потпуно беспомоћна, 1:550 је за физичаре превелика вероватноћа, и да би се неки резултат могао назвати открићем, мора прескочити сигма 5 лествицу. А она значи да је могућност случајне аномалије мања од један према милион и седамсто хиљада. Наравно, и научници се на крају радног дана врате у људски свет. Зато један од Фермилабових генијалаца, Роб Роузер, може духовито да каже како би у опкладу да је пронашао Хигсов бозон „уложио туђу, али не и своју кућу“, али не може не признати да је 1:550 ипак озбиљан резултат.
„Наши подаци снажно указују на то да Хигсов бозон постоји, мада ће бити потребни резултати из Европе, резултати (ЦЕРН-овог) Великог хадронског сударача, да бисмо рекли ,откриће’“. „Откриће“, међутим, било је то извесно и у уторак, неће у ЦЕРН-у рећи нико. Чак иако су јуче у ЦЕРН-у изговорили магичне речи „сигма 5“, нико од његових научника, барем не званично, неће их превести реченицом „Нашли смо Хигсов бозон“. То потврђује и Петар Аџић, шеф једног од тимова српских научника који раде у ЦЕРН-у.
„Имамо строгу забрану да дајемо било какве изјаве до сутра поподне. Преда мном је саопштење које би требало да буде прочитано, али оно још није одобрено. Могу да кажем само да имамо доста аргумената да будемо оптимисти. До краја године, можда и комплетни оптимисти, и можда тријумфални. Међутим, од нас никада нећете чути ,откриће’, већ само ,резултат тај и тај’“, рекао је у уторак Петар Аџић за НИН.
опрез Аџић је, напола се шалећи, за НИН рекао и да су Фермилабови научници објавили своје резултате баш у уторак само зато да би предухитрили ЦЕРН. Но, то је сва шала коју ћете чути, било од њега, било од његових колега из Женеве. Опрезно фразирање попут Аџићевог биће и у наредном периоду све што ће из ЦЕРН-а моћи да се чује. Ако вам оне зле сигме нису довољан разлог за такав опрез, сетите се ЦЕРН-овог „неутрино инцидента“ од прошлог септембра. Научници који су помислили да су њихови неутрини путовали брже од светлости имали су хиљаде експеримената за собом. А онда су открили минијатурну фалинку у својој опреми, и она је истог тренутка срушила кандидата за једну од највећих сензација у историји физике.
Но, физичари, поновимо, ипак превасходно живе у људском свету, и неће им бити могуће да зауздају своје одушевљење. Чувени амерички научни часопис „Nature“ пронашао је у ЦЕРН-у саговорника који је, под условом да остане анониман, пристао да ода лично мишљење. „Практично, човек би морао да буде монструозно скептичан, па да не буде убеђен резултатима које сада имамо.“
Какви су то резултати? Мада ће читалац то боље знати од аутора текста, биће му занимљиво да их упореди са предвиђањима. Физичари који нису под ЦЕРН-овим информационим ембаргом у уторак су претпостављали да је неки од ЦЕРН-ових детектора од којих се очекују „хигсови“ – АТЛАС или ЦМС, могао добацити до сигма 4.5, или чак 5. Чак и ако је тако, међутим, тријумфа за сада неће бити, јер податке из једног детектора треба упоредити са налазима другог, а ЦЕРН-ов портпарол Џејмс Џилис рекао је Асошијетед пресу да је то „озбиљан посао“ који тек треба да буде обављен. Већ и због тога, чак и да је сигма у једном тунелу ЦЕРН-а одлетела преко 5, па је вероватноћа случајности мања од 0.00006 одсто, опет бисмо чекали на то да ЦЕРН-ови физичари насред улице отпуше шампањац.
Рекосмо, честична физика је сурова наука.
Теорија готово свега
Петар Аџић каже да би коначна потврда постојања Хигсовог бозона била „једно од најфундаменталнијих открића у последњих неколико векова“ и победа за Стандардни модел честичне физике – паковање лего-честица које се назива и „Теоријом готово свега“.
„Био би то прави тријумф Стандардног модела. То би значило да је физика заснована на Хигсовом механизму и Хигсовом пољу, које сматрамо одговорним за креацију масе у природи, правилно постављена.“
Аџић такође каже да ће Велики хадронски сударач у ЦЕРН-у ускоро моћи и да изнедри и двоструко више енергије, што ће водити и истраживањима која из Стандардног модела излазе. Јер он је ипак теорија „готово свега“, а не „свега“.
„Важно је да пре ЦЕРН-ових могућности нисмо имали експерименталну потврду да наша физика функционише добро. За сада се показало да закони које смо утврдили у већини случајева важе, уз понеко очекивано изненађење.“
Када смо већ код изненађења, то заиста није било вероватно у уторак, када је овај текст писан, али за случај да је ЦЕРН у среду објавио да је открио честицу која са Хигсовим бозоном везе нема...
„То би био почетак нове физике.“
Научници Фермијеве националне лабораторије (Fermilab) из Батавије, Илиноис, до септембра прошле године били су поносни корисници Теватрона, другог највећег убрзивача честица на планети. Моћну направу тада је угасило резање буџета – јер се акцелератори још не могу искористити као оружје – те је Фермилабовим ловцима остало да скупе резултате свог рада на гомилу. Била је то повећа гомила, јер су у претходних десет година у свом Теватрону изазвали неких 500 билиона честичних судара. Срећом, наука омогућује да се научне последице тих пола трилиона догађаја изразе једном елегантном величином. Та величина, коју су објавили у уторак, гласи 2.9 сигма. Ово грчко словце од кључног је значаја за науку попут оне која се одвија у ЦЕРН-овим или Фермилабовим стројевима, јер се управо њиме прави разлика између теорије и открића. Сигма је мера такозваног стандардног одступања, и у научним експериментима, показује колико је вероватно да је неки резултат (неко одступање) случајан. У потери за Хигсовим бозоном, то значи следеће: ниска сигма – и даље смо на терену теорије, висока сигма – ближимо се открићу, сигма 5 – открили смо проклету честицу.
шанса Сигма 2.9 која је изашла из оних пола трилиона Теватронових судара, најједноставније речено, значи да је шанса да Фермилабови научници нису видели Хигсов бозон, већ неку случајну аномалију, само 1 према 550. Импресивно, зар не? Па, зашто онда чепови већ не искачу? Авај, честична је физика сурова наука, и док би 1:550 у редовном животу било сасвим занемарљиво, за Хигсов бозон то је сасвим довољно да се сакрије. Није наодмет поновити, и понављати: свет честица нимало није налик било чему што око нас видимо, оно што о њему знамо одавно је надмашило и најсмелију уметничку машту, те честични стручњаци и данас весело цитирају нобеловца Нилса Бора који је једном младом физичару својевремено рекао: „Ваша теорија је луда, али није довољно луда да би била истинита.“
Баш зато што се крећу светом у коме је интуиција потпуно беспомоћна, 1:550 је за физичаре превелика вероватноћа, и да би се неки резултат могао назвати открићем, мора прескочити сигма 5 лествицу. А она значи да је могућност случајне аномалије мања од један према милион и седамсто хиљада. Наравно, и научници се на крају радног дана врате у људски свет. Зато један од Фермилабових генијалаца, Роб Роузер, може духовито да каже како би у опкладу да је пронашао Хигсов бозон „уложио туђу, али не и своју кућу“, али не може не признати да је 1:550 ипак озбиљан резултат.
„Наши подаци снажно указују на то да Хигсов бозон постоји, мада ће бити потребни резултати из Европе, резултати (ЦЕРН-овог) Великог хадронског сударача, да бисмо рекли ,откриће’“. „Откриће“, међутим, било је то извесно и у уторак, неће у ЦЕРН-у рећи нико. Чак иако су јуче у ЦЕРН-у изговорили магичне речи „сигма 5“, нико од његових научника, барем не званично, неће их превести реченицом „Нашли смо Хигсов бозон“. То потврђује и Петар Аџић, шеф једног од тимова српских научника који раде у ЦЕРН-у.
„Имамо строгу забрану да дајемо било какве изјаве до сутра поподне. Преда мном је саопштење које би требало да буде прочитано, али оно још није одобрено. Могу да кажем само да имамо доста аргумената да будемо оптимисти. До краја године, можда и комплетни оптимисти, и можда тријумфални. Међутим, од нас никада нећете чути ,откриће’, већ само ,резултат тај и тај’“, рекао је у уторак Петар Аџић за НИН.
опрез Аџић је, напола се шалећи, за НИН рекао и да су Фермилабови научници објавили своје резултате баш у уторак само зато да би предухитрили ЦЕРН. Но, то је сва шала коју ћете чути, било од њега, било од његових колега из Женеве. Опрезно фразирање попут Аџићевог биће и у наредном периоду све што ће из ЦЕРН-а моћи да се чује. Ако вам оне зле сигме нису довољан разлог за такав опрез, сетите се ЦЕРН-овог „неутрино инцидента“ од прошлог септембра. Научници који су помислили да су њихови неутрини путовали брже од светлости имали су хиљаде експеримената за собом. А онда су открили минијатурну фалинку у својој опреми, и она је истог тренутка срушила кандидата за једну од највећих сензација у историји физике.
Но, физичари, поновимо, ипак превасходно живе у људском свету, и неће им бити могуће да зауздају своје одушевљење. Чувени амерички научни часопис „Nature“ пронашао је у ЦЕРН-у саговорника који је, под условом да остане анониман, пристао да ода лично мишљење. „Практично, човек би морао да буде монструозно скептичан, па да не буде убеђен резултатима које сада имамо.“
Какви су то резултати? Мада ће читалац то боље знати од аутора текста, биће му занимљиво да их упореди са предвиђањима. Физичари који нису под ЦЕРН-овим информационим ембаргом у уторак су претпостављали да је неки од ЦЕРН-ових детектора од којих се очекују „хигсови“ – АТЛАС или ЦМС, могао добацити до сигма 4.5, или чак 5. Чак и ако је тако, међутим, тријумфа за сада неће бити, јер податке из једног детектора треба упоредити са налазима другог, а ЦЕРН-ов портпарол Џејмс Џилис рекао је Асошијетед пресу да је то „озбиљан посао“ који тек треба да буде обављен. Већ и због тога, чак и да је сигма у једном тунелу ЦЕРН-а одлетела преко 5, па је вероватноћа случајности мања од 0.00006 одсто, опет бисмо чекали на то да ЦЕРН-ови физичари насред улице отпуше шампањац.
Рекосмо, честична физика је сурова наука.
Теорија готово свега
Петар Аџић каже да би коначна потврда постојања Хигсовог бозона била „једно од најфундаменталнијих открића у последњих неколико векова“ и победа за Стандардни модел честичне физике – паковање лего-честица које се назива и „Теоријом готово свега“.
„Био би то прави тријумф Стандардног модела. То би значило да је физика заснована на Хигсовом механизму и Хигсовом пољу, које сматрамо одговорним за креацију масе у природи, правилно постављена.“
Аџић такође каже да ће Велики хадронски сударач у ЦЕРН-у ускоро моћи и да изнедри и двоструко више енергије, што ће водити и истраживањима која из Стандардног модела излазе. Јер он је ипак теорија „готово свега“, а не „свега“.
„Важно је да пре ЦЕРН-ових могућности нисмо имали експерименталну потврду да наша физика функционише добро. За сада се показало да закони које смо утврдили у већини случајева важе, уз понеко очекивано изненађење.“
Када смо већ код изненађења, то заиста није било вероватно у уторак, када је овај текст писан, али за случај да је ЦЕРН у среду објавио да је открио честицу која са Хигсовим бозоном везе нема...
„То би био почетак нове физике.“
Dodaj komentar