Sto dolarów Hawkinga

We wtorek świat obiegła wieść: naukowcy z CERN odkryli coś, co może być bozonem Higgsa, boską cząstką, wielką niewiadomą współczesnej fizyki, ostatnią cegiełką modelu standardowego.

10.07.2012

Czyta się kilka minut

 / rys. Andrzej Dudziński
/ rys. Andrzej Dudziński

Filozof, fizyk i matematyk podróżują pociągiem po Szwajcarii. Filozof widząc krowę mówi: „O, w Szwajcarii są łaciate krowy”. Fizyk uściśla: „W Szwajcarii jest przynajmniej jedna łaciata krowa”. Na to matematyk: „Nie, nie, w Szwajcarii przynajmniej jedna krowa jest łaciata przynajmniej z jednej strony”...

Trzeba przyznać, że zespół z CERN nieźle zaplanował wydarzenie. Wybrali moment, w którym już ucichną echa meczu Włochy – Hiszpania. Wiedzieli doskonale, że ogłaszając jedno z najdonioślejszych odkryć fizyki ostatniego stulecia, nie mają cienia szans przebić się przez uśmiech Ikera Casillasa dźwigającego Puchar. Przygotowali się bardzo dobrze, szykując kontrolowane przecieki do prasy i informując na dzień wcześniej najważniejsze media, że jutro ogłoszą coś ekstra. Udało im się uzyskać trzyminutowe relacje w dziennikach, po dwa artykuły w portalach informacyjnych i wzmianki w środowych gazetach.

W porównaniu z Euro 2012 odzew medialny wypada blado. Mamy do czynienia z wynikiem ogłoszonym przez największy na świecie zespół naukowców, pracujący przy najdroższym i najbardziej skomplikowanym urządzeniu, jakie kiedykolwiek stworzył człowiek, a wyniki są ukoronowaniem pracy dwóch pokoleń budujących Wielki Zderzacz Hadronów pod Genewą. Niestety, znacznie trudniej kibicować fizykom niż piłkarzom. Już samo zrozumienie, o co chodzi z tą cząstką elementarną, to wyzwanie. A do tego dochodzi jeszcze spór naukowców o rangę odkrycia. Wszystko przez te krowy łaciate z jednej strony.

JAK DZIECI

Warto wiedzieć, na czym w ogóle polega praca naukowców w Wielkim Zderzaczu Hadronów. To radosne poznawanie świata, równie radosne jak to, gdy świat poznaje roczne dziecko sprawdzające, która z zabawek rzuconych na podłogę się rozbije, a która nie (łyżki są nieciekawe, szklanki są super). Otóż Wielki Zderzacz Hadronów działa w bardzo prosty sposób: rozpędza do gigantycznych prędkości, dochodzących niemal do prędkości światła, dwa strumienie cząsteczek: jądra wodoru, czyli protony, lub jądra ołowiu – po czym zderza je ze sobą. W czasie zderzenia następuje gwałtowna reakcja, protony rozpadają się na mniejsze cząstki elementarne (kwarki, fotony, taony, ogólnie całą menażerię). Część uwalnianej energii zamienia się w materię, zgodnie ze wzorem Einsteina E=mc2. Naukowcy liczą, że materia, która powstaje, to nieznane dotąd cząstki elementarne. Całość obserwują superczułe detektory, których zadanie polega na odsianiu zdarzeń zwykłych od niezwykłych, po czym te niezwykłe kierowane są do ogromnej sieci komputerowej dokonującej interpretacji wyników. Operację można przyrównać do próby odkrycia, kto wyprodukował akumulator w samochodach, których zderzeniu się uważnie przysłuchujemy, ale go nie widzimy.

ŁZY HIGGSA

W ubiegły wtorek dwa zespoły naukowców pracujących niezależnie przy Wielkim Zderzaczu Hadronów w eksperymentach CMS i ATLAS ogłosiły, że znalazły ślady rozpadu cząstki elementarnej zgodnej z teoretycznym śladem, jaki powinien zostawić bozon Higgsa – cząstka, która nadaje masę innym cząstkom elementarnym (trzymając się porównania samochodowego: ślady są takie, jakie powinien dać akumulator Boscha). Bozon Higgsa to ostatnia cegiełka tzw. Modelu Standardowego, opisującego budowę materii. Jej odnalezienie niesie naukowcom ulgę: OK, mamy dobry opis otaczającego nas świata.

W czasie prezentacji wyników badań na sali obecny był prof. Peter Higgs, który czterdzieści lat temu zaproponował istnienie cząstki uzupełniającej Model Standardowy, z czasem nazwanej jego imieniem. Szacowny osiemdziesięciotrzylatek nie krył wzruszenia. Może nie płakał jak Balotelli po meczu, ale mówił ze łzami w oczach, że nie wierzył, iż coś takiego zdarzy się za jego życia.

Ale jeszcze w czasie seminarium prezentującego dokonania zespołów CMS i ATLAS wyraźnie zasiane zostało ziarno niepewności. I to nie przez byle kogo, bo przez szefa CMS. Powiedział on: „Dla wszystkich jest jasne, że mamy nowy bozon. Tylko jaki?”.

MOŻE BYĆ CIEKAWIEJ

No właśnie. Według części komentatorów, skoro mamy coś, co pływa jak kaczka, wygląda jak kaczka i kwacze jak kaczka, to zapewne jest to kaczka. Tak każdy zwykły człowiek podchodzi do tego, co widzi. Ale fizycy, zwłaszcza teoretyczni, którzy żyją na pograniczu matematyki i fizyki, mówią inaczej: np. prof. Frank Wilczek z MIT, laureat Nagrody Nobla, który na bieżąco skomentował wyniki jako „gigantyczny triumf fizyki”, równocześnie na porównanie z kaczką zareagował następująco: „skoro to coś porusza się jak kaczka, kwacze jak kaczka i wygląda jak kaczka, to przynajmniej może mamy do czynienia z ptakiem”.

Ale nie dziwmy się ich rezerwie. Obecny wynik uzyskany w CERN to tak jak szóstka w Lotto. Sam w sobie jest dobrą wiadomością, bo odkrycie nowej cząstki elementarnej w tak trudnym eksperymencie jest nie lada wyczynem. Ale jeśli się okaże, że odkryta cząstka elementarna nie jest bozonem Higgsa, tylko cząstką nieprzewidzianą przez Model Standardowy, to odkrycie okaże się szóstką w Lotto z dużą kumulacją. Bo odkryje nowe karty nieznanej nam zupełnie fizyki, którą trzeba będzie opisać.

Nie ma się co dziwić, że są powściągliwi w okazywaniu radości – bo przecież może być jeszcze ciekawiej. Tyle że badanie wyników uzyskanych w CMS i ATLAS potrwa jeszcze kilka lat. Tak czy inaczej, Stephen Hawking uznał, że przegrał sto dolarów, zakładając się z Gordonem Kane z Michigan University, że nie zostanie odkryta kolejna cząstka elementarna.

Dziękujemy, że nas czytasz!

Wykupienie dostępu pozwoli Ci czytać artykuły wysokiej jakości i wspierać niezależne dziennikarstwo w wymagających dla wydawców czasach. Rośnij z nami! Pełna oferta →

Dostęp 10/10

  • 10 dni dostępu - poznaj nas
  • Natychmiastowy dostęp
  • Ogromne archiwum
  • Zapamiętaj i czytaj później
  • Autorskie newslettery premium
  • Także w formatach PDF, EPUB i MOBI
10,00 zł

Dostęp kwartalny

Kwartalny dostęp do TygodnikPowszechny.pl
  • Natychmiastowy dostęp
  • 92 dni dostępu = aż 13 numerów Tygodnika
  • Ogromne archiwum
  • Zapamiętaj i czytaj później
  • Autorskie newslettery premium
  • Także w formatach PDF, EPUB i MOBI
89,90 zł
© Wszelkie prawa w tym prawa autorów i wydawcy zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów i innych części czasopisma bez zgody wydawcy zabronione [nota wydawnicza]. Jeśli na końcu artykułu znajduje się znak ℗, wówczas istnieje możliwość przedruku po zakupieniu licencji od Wydawcy [kontakt z Wydawcą]
Urodzony w 1971 r. Dziennikarz naukowy, stały współpracownik „Tygodnika Powszechnego”. Absolwent Wydziału Matematyki, Informatyki i Mechaniki Uniwersytet Warszawski (kierunek matematyka). W latach 80. XX w. był współpracownikiem miesięcznika komputerowego „… więcej

Artykuł pochodzi z numeru TP 29/2012