יום חמישי, 14 במרץ 2013

הנחת קיומו של "החלקיק האלוהי" מתחזקת


צעד נוסף לעבר גילוי "החוליה החסרה" בהבנה שלנו לגבי הייקום. ביולי 2012 בעקבות הפעילות המחקרית המאומצת במאיץ ההדרונים הגדול (LHC - Large Hadron Collider) - מאיץ החלקיקים גבה-האנרגיה והגדול ביותר בעולם הממוקם במרכז המחקר CERN על גבול שווייץ-צרפת - הוכרז על גילויו (בדרגת וודאות מסויימת) של בוזון היגס (Higgs Boson) המוכר גם בשם "החלקיק האלוהי" (The God Particle). עם זאת, נדרשו בדיקות נוספות כדי לוודא יותר את התגלית. המאיץ הזה מהווה את הניסוי הגדול ביותר בעולם והוא תוכנן לשלוח זרמים של חלקיקים תת-אטומיים סביב "מסלול מירוץ" באורך 27 ק"מ ולגרום להם להתנגש זה בזה במהירות האור (!!!). בתוך המאיץ ממוקמים שני גלאים עצומים בגובה של 7 קומות כל אחד, שמקליטים את ההתנגשויות הללו עם יכולת צילום של 40 מליון תמונות בכל שניה! לאלו שפחות מתמצאים בפיזיקה ולא מכירים את החלקיק, הישארו איתנו - בהמשך הפוסט אסביר במה מדובר.

The Large Hadron Collider

בועידת מוריונד (Moriond Conference) היום, צוות שיתוף הפעולה המחקרי (ATLAS and CMS) שבמאיץ הציג תוצאות ראשוניות חדשות שמבהירות יותר את אופיו של החלקיק שהתגלה בשנה שעברה. התוצאות שהתקבלו בעקבות ניתוח של פי 2.5 יותר מידע מזה שהיה קיים בשנה שעברה (ותאמינו לי, הפיזיקאים האלה יודעים לצבור כמויות מגוחכות של מידע שצריך לנתח אחר כך) גורמות לחלקיק שהתגלה להראות יותר ויותר כמו בוזון היגס. עם זאת, פתוחה עדיין השאלה האם בוזון היגס משתייך למודל הפיזיקאלי הסטנדרטי (Standard Model) של פיזיקת החלקיקים - התאוריה המובילה העוסקת בכוחות המעורבים בדינמיקה של חלקיקים תת-אטומיים - או שהוא פשוט מהווה את הבוזון בעל המסה הפחותה ביותר שנצפתה בתאוריות החורגות מהמודל הסטנדרטי. וכדי לענות על השאלה הזו, יידרש לפיזיקאים עוד זמן.


אוקיי אוקיי - מה זה בכלל חלקיק היגס? בשנת 1964 הפיזיקאי פיטר היגס (Dr. Peter Higgs) לקח כמה רעיונות שהתפתחו באותה תקופה, הוסיף כמה תובנות משלו והציע את קיומו של שדה אנרגטי המפוזר בייקום כולו - המכונה כיום בשם "שדה היגס" (The Higgs Field). מדוע הוא הציע את הרעיון הזה? מכיוון שאף אחד לא הבין את הסיבה לכך שחלקיקים תת-אטומים מסויימים הם בעלי מסה גדולה בעוד שאחרים הם בעלי מסה נמוכה עד בלתי-קיימת. לפי התאוריה, השדה האנרגטי שפרופ' היגס הציע נמצא באינטראקציה עם החלקיקים הללו ובכך נותן להם מסה (כן, אני יודע שזה נשמע מוזר. כבר אמרתי שפיזיקאים הם מוזרים?).


פרופסור פיטר היגס עם התיאור של "מודל היגס". תמונה מאת מורדו מקלוד (Murdo Macleod).

אז חלקיקים שנמצאים באינטראקציה רבה עם השדה יהיו בעלי מסה גדולה ואילו חלקיקים שימצאו באינטראקציה פחותה יהיו בעלי מסה פחותה. בניגוד לאינטואיציה, שהיתה מציעה שחלקיקים גדולים יותר יהיו כבדים יותר מבחינת מסה, המצב בכלל לא כזה. גודל אינו מהווה ערובה לאינטראקציה עם השדה. אם שדה היגס לא היה קיים - לחלקיקים כלל לא היתה מסה.

אבל אנחנו לא שומעים על "שדה היגס" בתקשורת אלא על "חלקיק היגס" או "בוזון היגס". אז מה ההבדל? למעשה שני המרכיבים הללו משלימים זה את זה. המרכיב הבסיסי והקטן ביותר של שדה היגס, הוא חלקיק היגס. ננסה לדמיין באנלוגיה בריכת מים. המים מהווים "שדה רציף וללא חורים", אנחנו קופצים לתוכם ויכולים לשחות או לצוף. אבל עם זאת, המים מורכבים ממרכיבים בסיסיים רבים שכולנו שמענו עליהם בבית הספר - מולקולות שמורכבות משני אטומי מימן ואטום חמצן אחד (H2O). אם אתם רוצים הסבר נחמד יותר (שממנו נובעת רוח ההסבר שלי), אני ממליץ על קטע הוידאו הבא. רק סייג קטן - קטע הוידאו הועלה ביולי 2011, שנה לפני שקיום החלקיק הוכרז רשמית.


לדבריו של ג'ו אינקנדלה (Joe Incandela), הדובר מטעם צוות המחקר: "התוצאות הראשוניות של המידע מאז 2012 הן נפלאות וכבר ברור לנו שאנחנו מתמודדים עם בוזון היגס, למרות שיש לנו עוד דרך ארוכה עד שנברר בדיוק באיזה בוזון היגס מדובר". ג'ו הוסיף ואמר ש- "התוצאות החדשות היפות הללו מייצגות את המאמץ העצום שנעשה ע"י אנשים שמקדישים את עצמם לחלוטין למחקר והן מצביעות על תכונות המתאימות למודל הסטנדרטי".

תמונה ממוחשבת של ניתוח התוצאות, מרץ 2013
Image © CERN, for the benefit of the ATLAS collaboration - for terms of use see http://cern.ch/copyright


ומה הלאה? כדי לוודא לחלוטין שהוא אכן משתייך למודל הסטנדרטי על צוות המחקר לבצע, בין השאר, מדידות מדוייקות של קצב הדעיכה (Decay Rate) של החלקיק לכדי חלקיקים אחרים. ורק כדי להבהיר לכם כמה קשה לעבוד עם חלקיקים קטנים כאלה, תצפית של חלקיק היגס היא כל כך נדירה עד שנדרשות טריליון (שזה 1 עם 12 אפסים אחריו...) התנגשויות במאיץ כדי לצפות באירוע שכזה. לכן איסוף של המידע הנדרש כדי לבצע את המחקר הזה יקח עוד ניסויים רבים. נחזיק אצבעות שהתוצאות תהיינה מדוייקות ומרגשות!

הידיעה נלקחה מעמוד הפייסבוק הרישמי של הסוכנות האירופאית למחקר אטומי (CERN) שכתובתו היא: https://www.facebook.com/cern
קישור לידיעהhttp://home.web.cern.ch/about/updates/2013/03/new-results-indicate-new-particle-higgs-boson
ידיעה נוספת בנושאhttp://www.huffingtonpost.com/2013/03/14/higgs-boson-discovery-confirmed-cern-large-hadron-collider_n_2874975.html
הוידאו המסביר על החלקיקhttp://www.youtube.com/watch?v=RIg1Vh7uPyw


תגובה 1:

  1. שמי אֱלִישֶׁבַע דָּוִד, אני בא מתל אביב ,, אבל אני עובר לסקוטלנד עם בעלי, אני רוצה לחלוק את החדשות הטובות על חיי עם כולם ועם אלה הזקוקים לעזרה בנישואין / יחסים. סבלתי במשך שש שנים, בעלי עזב אותי והמשכתי ללדת אישה נוספת רק בגלל שהמשפחה שלו לא אהבה אותי, ובגלל שלא יכולתי לתת לו תינוק, בכיתי שבע שנים כי בעלי התגרש ממני. חיפשתי את הכישוף שהענן עזר לי ברשת פגשתי כל כך הרבה קוסמים, כולם גייסו כסף בלי לעזור לי, אבל ב -3 באוגוסט 2019 ראיתי תרומה מקוונת של קוסם טוב בשם דריגבינוביה. החלטתי ליצור איתו קשר כשקשרתי איתו, הוא אמר לי שהבעיה שלי נפתרה כי יצרתי איתו קשר, אמרתי לו את כל הבעיה שלי והוא הבטיח לעזור לי להחזיר את בעלי. דריגבינוביה הורה לי והראה לי מה לעשות אז אני עוקב אחר כל ההוראות ועושה את מה שהוא ביקש ממני לעשות אחרי שלושה ימים הוא אמר לי שבעלי יתקשר אלי לפני שאני ישן באותו יום ומתנצל. ברגע שהוא סיפר לי הכל, בעלי התקשר אלי וביקש שאחזור אליו אחרי שש שנות גירושין. היום אני חולק את המסר הזה כי אני רוצה שהעולם יידע וזו עבודה טובה, ואני גם שמח מאוד להיות בהריון ולמי מכם שזקוקים לעזרה, בעיות בעבודה או קידום צרו קשר עם Drigbinovia עוד היום ופתרו את הבעיה שלכם כאן הוא דואר אלקטרוני: doctorigbinovia93@gmail.com או whatsapp לו בטלפון 2348144480768+ אני מבטיח לך שהבעיה שלך תיפתר

    השבמחק