Fizica

[anuk]

Cu capul în acceleratorul de particule: povestea lui Anatoli Bugorski

Isteria planetară întreţinută de o mass media ahtiată de senzaţional a întors pe toate părţile experimentele de la CERN şi cursa pentru descoperirea bosonului Higgs, botezat - cumva gratuit şi forţat - Particula lui Dumnezeu. Milioane de oameni au fost în pragul panicii generalizate imaginându-şi o Apocalipsă neaşteptată, care poate debuta oricând sub forma unei minuscule găuri negre apărută prin eforturile unor savanţi ”inconştienţi”. Acceleratorul de particule, o instalaţie extrem de complexă, ale cărei rost şi mod de funcţionare prea puţini le înţeleg, tinde să fie privită, din această cauză, ca un soi de maşinărie infernală, cauză şi unealtă a distrugerii umanităţii. În aceste condiţii, ce să mai credem despre un om al cărui cap a fost prins într-un accelerator de particule aflat în plină funcţiune? Ei bine, faptul s-a petrecut în anul 1978, omul a supravieţuit incredibilului accident, iar întâmplarea de atunci continuă şi în prezent să ridice multe întrebări în rândul comunităţii ştiinţifice internaţionale.


Accidentul

Când doi protoni se ciocnesc într-un accelerator de particule, sunt transformaţi în muoni şi alte particule. Este cumva ca în situaţia ipotetică în care, din ciocnirea a două maşini oarecare, ar rezulta un tanc şi câteva motociclete. Sună bizar şi ilogic dar, foarte sumar, cam aceasta este situaţia în cadrul fizicii de frontieră: totalul poate fi diferit de suma părţilor implicate într-un experiment specific.

La fel s-a întâmplat şi în ziua de 13 (!) iulie 1978, într-unul din laboratoarele Institului Rosatom de Fizică a Particulelor din Protvino, un oraş situat la 100 kilometri sud de capitala rusă Moscova. Cercetătorul Anatoli Petrovici Bugorski lucra în cadrul sincrotronul U-70, cel mai mare accelerator de particule aflat pe atunci în Uniunea Sovietică.

În acea zi, Bugorski verifica o piesă care părea defectă din cadrul echipamentului acceleratorului.

Pe când se întindea peste accelerator pentru a se poziţiona mai bine în dreptul piesei cu probleme, inevitabilul s-a produs. Anatoli Bugorski a făcut o mişcare greşită şi capul său s-a blocat în dreptul orificiului pe unde fluxul de protoni circula cu viteze uriaşe dintr-o parte în alta a tubului acceleratorului.
Pe moment, cercetătorul nu a păţit mare lucru, cu toate că fluxul de protoni care i-a intrat în craniul avea uriaşa valoare de 200.000 rd la punctul de pătrundere, iar după ce-i trecuse prin cap, la propriu, fluxul atinsese şi valoarea de 300.000 rd (rad - cu simbolul rd - este o unitate de măsură a dozei de radiaţii absorbite de o ţintă).

Pentru cei nefamiliarizaţi cu aceste valori şi forţe fizice, trebuie menţionat faptul că un om expus în mod normal unei doze de radiaţii cu valoarea de 500-600 rd moare instantaneu.
În schimb, Bugarski a supravieţuit teribilului accident. Conform propiilor declaraţii, cercetătorul sovietic "a văzut un fulger mai strălucitor decât o mie de sori, dar nu a simţit nicio durere".
Cu toate acestea, chipul său avea să poarte pentru totdeauna urmele întâlnirii cu fluxul de protoni.


Omul proton

Urmele nefericitului accident aveau să-l marcheze pe Bugarski pentru tot restul vieţii lui.
Partea stângă a feţei sale, pe unde trecuse fluxul de protoni se umflase considerabil, iar chipul său devenise de nerecunoscut.

Autorităţile sovietice l-au tratat cu mare atenţie în perioada imediat următoare accidentului; la urma urmei, Anatoli Bugorski era prima persoană din lume care supravieţuise unei asemenea încercări.
Cercetătorul a fost internat de urgenţă într-un spital din Moscova, pentru ca doctorii să-i monitorizeze cu atenţie starea sănătăţii.

Experţii erau convinşi că Anatoli avea să moară în cel mult 2-3 săptămâni, niciun om nu avea cum să supravieţuiască după ce fusese expus la asemenea radiaţii! Cu toate acestea, Anatoli Bugarski avea să le o ofere o surpriză de proporţii, atât lor, cât şi întregii lumi ştiinţifice.

În următoarele zile, stratul superior al epidermei de pe partea stângă a feţei şi ceafa lui Anatoli avea să se desprindă, oferind echipei care îl studia prim-planuri cu părţile "arse" de fluxul protonilor.
Creierul său avea să fie afectat în continuare, nervii care acţionau musculatura de pe partea stângă a capului aveau să se necrozeze în decursul următorilor doi ani, ceea ce a făcut, într-un final, ca Anatoli să rămână cu partea stângă a feţei complet paralizată.



Cu toate acestea, Bugorski nu a murit şi a rămas în continuare o persoană relativ sănătoasă, ba mai mult: s-a putut reîntoarce la cercetările sale ştiinţifice. În cele din urmă a reuşit chiar să îşi susţină doctoratul.
La început, capacităţile sale intelectuale nu au fost afectate, dar activităţile mentale au început să-l obosească tot mai mult pe măsură ce înainta în vârstă.

Între alte efecte secundare resimţite în urma nefericitului accident, Bugorski şi-a pierdut complet auzul la urechea stângă, rămânând cu un neplăcut şi constant zgomot intern în ureche. A mai suferit şi de pe urma unei serii de şase atacuri de similare celor de epilepsie (mai precis crize convulsive tonico-clonice).

Din acel moment, evenimentul care i-a schimbat viaţa avea să-i rămână întipărit pe fizionomie: partea dreaptă a feţei i-a îmbătrânit normal odată cu trecerea anului, pe când partea stângă a feţei a rămas în mod straniu netedă şi cumva tânără, fără niciun fel de rid al pielii. Când se încruntă sau zâmbeşte, o face doar cu partea dreaptă a feţei, obrazul "îngheţat" acum 32 ani rămâne complet imobil.
În ciuda teribilei încercări, Bugorski şi-a continuat activitatea ştiinţifică, menţinându-şi după accident postul de coordonator al Departamentului de Fizică Experimentală.



De ce atâta discreţie?


Deoarece orice lucru care avea vreo legătură cât de mică cu domeniul energiei nucleare şi al fizicii experimentale era ţinut secret în Uniunea Sovietică, evenimentul în care a fost implicat Anatoli Bugorski a fost ţinut sub tăcere de autorităţile vremii.

Timp de peste 10 ani, Bugorski a fost atent supravegheat şi i s-a interzis să discute cu oricine despre accidentul care îi schimbase viaţa. De două ori pe an, Anatoli mergea la o clinică specializată din Moscova pentru investigaţii. Tot acolo, "omul-proton", după cum fusese denumit de autorităţi, avea ocazia să cunoască alte victime iradiate în urma unor accidente de natură nucleară.
"Precum foştii deţinuţi, ne recunoşteam uşor unii pe alţii, eram mereu conştienţi de prezenţa noastră în societate. Nu sunt mulţi ca noi în lumea întreagă; prin urmare, ne cunoaştem unii altora poveştile de viaţă. În general, este vorba de poveşti triste", se destăinuia, peste ani, Anatoli într-un interviu.

În ciuda acestor aspecte, Bugorski se consideră o excepţie fericită: nu doar că a scăpat cu viaţă şi se bucură de o sănătate rezonabilă, dar timp de mulţi ani a fost tratat ca un preţios simbol viu, folosit în propaganda sovietică, ulterior rusească, cu privire la cercetarea medicală a cazurilor de iradiere.
Schimbarea paradigmei politice care a dus la destrămarea URSS-ului nu i-a fost totuşi benefică. Într-o Rusie sărăcită şi dezorientată, condusă pe atunci de Boris Elţîn, supravieţuitorul Bugorski avea să se mai lupte odată pentru viaţa sa. Astfel, în anul 1996, Anatoli nu reuşeşte să câştige statutul de persoană cu handicap sever, statut care i-ar fi permis accesul gratuit la medicaţia pentru crizele sale de epilepsie.
În prezent, povestea sa a devenit cunoscută în întreaga lume, dar Anatoli Bugorski nu poate intra în contact direct cu cercetătorii occidentali care vor să-l studieze.

Motivele sunt cel puţin interesante: cercetătorii occidentali nu au acces în oraşul Protvino, din cauza statutului acestuia de obiectiv strategic rus, iar Bugorski pur şi simplu nu are bani să călătorească în afara Rusiei.
Politica strictă a Kremlinului cu privire la statutul oraşelor secrete, în care aveau şi au încă loc cercetări cu obiect ştiinţific şi militar, nu ar trebui să mire pe nimeni.
În aceste oraşe, multe dintre ele cu locaţii încă ţinute secrete, atmosfera este foarte asemănătoare cu cea din perioada Războiului Rece, iar regulile valabile pe atunci nu s-au schimbat cu mult nici în zilele noastre.

În perioada imediat următoare încheierii celui de-al doilea Război Mondial, guvernele sovietice au construit de la zero numeroase orăşele unde mii de savanţi şi cercetători aveau să trudească zi şi noapte pentru descoperirea de noi surse de putere şi avans tehnologic pentru URSS. Circa 60 de astfel de aşezări ştiinţifice au fost construite pe teritoriul Uniunii Sovietice între anii 1945-1980. Unele dintre ele, mai precis cele în care se construiau noi arme, nu sunt nici măcar trecute pe hărţi.

Alte orăşele aveau ca principal obiect de activitate lucrul la ceea ce sovieticii denumeau cu mândrie propagandistică "Atomul Paşnic". Accesul spre ele era total interzis străinilor, iar rezidenţii, în marea lor majoritate oameni de ştiinţă, erau atent supravegheaţi de agenţii KGB.
În schimbul izolării şi secretomaniei care le înconjura la tot pasul, oraşele respective erau situate la câteva ore de condus cu maşina de marile oraşe din URSS. De asemenea, cercetătorii care lucrau aici se bucurau de un standard de viaţă considerabil mai bun decât al cetăţeanului sovietic de rând. Oraşele erau amplasate de obicei în zone idilice, preponderent în mijlocul pădurilor şi în apropierea cursurilor de apă. Kremlinul nu vroia ca savanţii săi să sufere de vreo formă de stres.

Chiar şi libertatea de care se bucurau cercetătorii în interiorul orăşelelor strategice era considerabil mai mare decât a celorlalţi cetăţeni sovietici. Bunăoară, savanţii de aici aveau voie să îşi organizeze propriile petreceri, concerte sau expuneri artistice care nu se înscriau în mod obişnuit în linia ideologică a Partidului Comunist.
În schimbul talentului, muncii şi dedicaţiei acestor generaţii întregi de savanţi, oraşele ştiinţei au stat la baza statutului de superputere militară şi ştiinţifică a URSS-ului, timp de mulţi ani.

Şefii de promoţie, talentele native, tinerii ambiţioşi, cu toţii se înghesuiau într-o competiţie acerbă care le-ar fi permis accesul la o viaţă mai bună şi o libertate mai mare - într-un fel - în interiorul acestor oraşe. Erau nişte aleşi ai soartei...

Astăzi, după ce Rusia şi-a recăpătat o parte din puterea şi statutul de odinioară, oraşele ştiinţei încearcă, la rândul lor, să atingă gloria de altă dată.
Cât despre Anatoli Bugorski, "omul-proton" trăieşte în continuare în Protvino, alături de soţia sa Vera Nikolaevna şi fiul lor, Peter.
A rămas un exemplu viu al unei perioade recent apuse, precum şi excepţia care confirmă regula în cazurile de iradiere cu doze fatale.

Nicu Pârlog |

http://www.descopera.ro

 

[anuk]

Oamenii de ştiinţă au reuşit, în premieră absolută, să manipuleze un atom de anti-materie .

Oamenii de ştiinţă au reuşit să măsoare, pentru prima dată în istorie, un atom de anti-materie. Reuşita constituie un pas important spre înţelegerea modului în care s-a format Universul.

O echipă internaţională de fizicieni de la CERN a folosit o tehnică intitulată „spectroscopie cu microunde” pentru a manipula atomi de anti-hidrogen. Bombardarea atomilor de anti-materie cu microunde a permis oamenilor de ştiinţă să obţină informaţii despre proprietăţile acestora, reuşita constituind prima măsurătoare a anti-materiei din istoria ştiinţei.

Anti-materia este reprezintă o imagine în oglindă a materiei, astfel că sarcinile electrice ale particulelor sale consituente sunt inversate. Atunci când anti-materia şi materia se ciocnesc, se anihilează reciproc într-o explozie gigant, devenind energie pură.
Oamenii de ştiinţă cred că Universul conţinea părţi egale de materie şi anti-materie imediat după Big Bang, eveniment ce a avut loc acum 13,7 miliarde de ani. Vasta majoritate a materiei şi anti-materiei s-au distrus reciproc imediat după Big Bang, în urmă rămânând un surplus de materie, ceea ce a permis formarea stelelor, a galaxiilor şi, în cele din urmă, a noastră. Oamenii de ştiinţă nu ştiu de ce materia a „învins” în această luptă, ajungând să predomine în Univers.

Studiul publicat în jurnalul Nature reprezintă un prim pas spre o mai bună înţelegere a anti-materiei şi a ceea ce s-a petrecut cu această misterioasă substanţă după Big Bang.

Surse: UKPA, LiveScience

http://www.descopera.ro

 

[anuk]

Rezultate fierbinţi în căutarea bosonului Higgs


Săptămâna trecută, la prima mare conferinţă a anului în domeniul fizicii particulelor elementare, s-au anunţat şi noile rezultate din căutarea experimentală a bosonului Higgs la experimentele de la CERN şi Fermilab.


Bosonul Higgs este o particulă elementară ipotetică, singura care este prezisă de teoria particulelor elementare şi interacţiilor între ele (Modelul Standard), care nu a fost încă nici confirmată, nici infirmată experimental. În ştiinţă, judecătorul suprem al unei teorii matematice este experimentul.

Particula această poartă numele fizicianului teoretician scoţian Peter Higgs, care a prezis-o a exista în 1964. Particula elementară este caracterizată doar de masa sa de repaus, toate celelalte numere cuantice ale sale fiind zero. De aproape jumătate de secol, particula a fost căutată experimental cu acceleratoare de particule tot şi tot mai performante. Chiar dacă particula nu a fost încă descoperită, intervalul de valori posibile pentru masa sa s-a redus considerabil de-a lungul timpului. Este estimat că până la sfârşitul anului acestuia particula Higgs va fi ori descoperită, ori infirmată. Trăim aşadar cu an de un entuziasm extraordinar în fizica particulelor elementare!


La conferinţa Moriond 2012 de săptămâna trecută, găzduită ca în fiecare an într-o staţiune de ski din Italia, noile rezultate de la experimentele ATLAS şi CMS de la acceleratorul de particule LHC de la CERN, Geneva, au anunţat progrese semnificative faţă de rezultatele pe care le anunţaseră la conferinţele din vara lui 2011. Astfel, dacă în iulie 2011 masa bosonului Higgs se afla cu 95% certitudine în intervalul 114.4 – 149 miliarde de electron-volţi împărţiţi la viteza luminii la pătrat (GeV/c^2), în martie 2012 intervalul s-a redus la doar 115.5 – 127 GeV/c^2.

Pentru a putea vizualiza mai bine ce înseamnă aceste numere, să ne amintim că a douăsprezecea parte din masa atomului de carbon poartă numele de unitate atomica de masă (uam), corespunde la 0,9315 GeV/c^2 şi este aproximativ masa celui mai uşor atom, atomul de hidrogen. Astfel, putem exprima intervalele de mai sus în intervale de mase ale atomilor, iar apoi putem căuta în tabelul periodic al elementelor chimice pentru a vedea ce atomi se află în acest interval.
Astfel, în iulie 2011 masa posibilă pentru bosonul Higgs era în intervalul 123 – 160 unităţi atomice de masă. Cu alte cuvinte, bosonul Higgs, dacă există, ar putea avea masă apropiată de cea a atomilor de la teluriu la cesiu, iar apoi din grupul lantanidelor de la lantan la terbiu. Noul rezultat folosind toate detale experimentale colectate în 2011 şi prezentat în martie 2012 prezintă un interval mult mai restrâns pentru masa posibilă a bosonului Higgs, anume 124 – 136 unităţi atomice de masă. În acest interval se află atomii teluriu (cu masa 127.6), iod (126.9), xenon (131.3) şi cesiu (132.9). Cu alte cuvinte, dacă bosonul Higgs există, deşi ar fi o particulă elementară, adică punctiformă şi fără structură, ar avea masa la fel de mare ca un atom masiv! Ilustrăm progresul din iulie 2011 în martie 2012 în cele două imagini de mai jos.

În iulie 2011, masa considerată posibilă pentru bosonul Higgs era în intervalul în care se află şi masa atomilor coloraţi cu roşu.

În martie 2012, masa considerată posibilă pentru bosonul Higgs era în intervalul în care se află şi masa atomilor coloraţi cu roşu. Datorită funcţionării excelente a acceleratorului LHC şi a detectoarelor ATLAS şi CMS, se ştie că bosonul Higgs, dacă există, nu ar avea nici masa atomilor din grupul lantanidelor, nici masa atomului de bariu.

Mai mult, în acest interval de valori rămase posibile, atât experimentul ATLAS, cât şi experimentul CMS, ambele de la LHC, văd un semnal al bosonului Higgs la masa de 125 GeV/c^2, ceea ce corespunde la 134.2 unităţi atomice de masă, adică cam cât masa atomului de cesiu. Aceste semnale însă nu sunt conclusive, ci au ceea ce în ştiinţă se numeşte peste 2, dar sub 3 devieri standard. Dacă acest număr trece de 3 se poate vorbi despre indicii puternice, iar când acest număr trece de 5 se poate numi despre o observaţie, adică descoperire.
Mai mult, rezultatul combinat al experimentelor CDF şi DZero de la acceleratorul Tevatron de la laboratorul Fermilab din SUA anunţă un semnal al bosonului Higgs care corespunde la 2,2 devieri standard pe un interval mare de valori, dar care include şi 125 GeV/c^2. Autorul acestui articol a contribuit în timul doctoratului la rezultatul pentru bosonul Higgs de la valorile din jurul 125 GeV/c^2 ale experimentului CDF.

Rezultatele finale ale combinării analizelor experimentelor CDF şi DZero de la acceleratorul Tevatron de la laboratorul Fermilab din SUA. Credit imagine: experimentele CDF şi DZero.

Graficul acesta prezintă pe axa orizontală diferite valori ale masei bosonului Higgs. Pe axa verticală este prezentată valoarea maximă a probabilităţii că acesta există, exprimată în unităţi ale probabilităţii prezise de teoria actuală, Modelul Standard, care este prezentată de valoarea de o unitate. Cu linie punctată este exprimată estimarea a cât de precisă este analiza combinată a experimentelor CDF şi DZero de la acceleratorul Tevatron. Cu cât această linie punctată este mai jos, cu atât este mai bine. Când linia trece sub 1, înseamnă că se estimează ca bosonul Higgs să fie observat dacă el există şi are acea masă. Cu dunga verde se prezintă intervalul de incertitudine de o deviaţie standard, adica 66% din cazuri se vor afla în acel interval. Cu dunga galbenă se reprezintă două deviaţii standard, adică cu o certitudine de 95% se va afla în zona galbenă sau verde. Acestea sunt estimările preciziei analizei înainte de a verifica ce ne spun datele reale. Când ne uităm la date reale, observăm că în intervalul de mase 110 – 140 GeV/c^2 există un exces asupra ce se aştepta. Acesta este indiciul despre bosonul Higgs care vine de la acceleratorul Tevatron cu o semnificaţie de 2,2 sigma. Este însă insuficient să se poată pretinde indicii solide sau descoperire. Totodată vedem că valorile de la 150 la 180 GeV/c^2 sunt excluse de către experimentele de la Tevatron, pentru că acolo linia neagră continuă trece sub 1. Aceste valori sunt totodată excluse şi de către experimentele de la LHC. Acesta a fost ultimul rezultat produs de acceleratorul Tevatron, care a fost închis în septembrie 2011, predând astfel ştafeta acceleratorului LHC.

În concluzie, faţă de vara trecută, un progres imens s-a realizat în căutarea bosonului Higgs. Teritoriul unde acesta se poate ascunde s-a redus considerabil, iar indicii ale apariţiei particulei şi-au făcut apariţia. Nu se poate pretinde deocamdată un răspuns final. Dar cercetătorii sunt încrezători că acesta va veni până la sfârşitul anului 2012, căci în luna aprilie vor începe noile coliziuni de particule de anul acesta, iar acesta vor avea o energie mai mare decât anul trecut (8 mii de GeV în loc de 7 mii de GeV) şi totodată o luminozitate mai mare (mai multe coliziuni pe secundă). Aşadar, aventura vânătorii bosonului Higgs, continuă!

Articol este scris de Adrian Buzatu, cercetător postdoctorand la Universitatea din Glasgow, Scoţia, Marea Britanie, colaborator al experimentului ATLAS de la CERN, Elveţia; doctor în fizica particulelor elementare la universitatea McGill din Montreal, Canada, ca şi colaborator al experimentului CDF de de la Fermilab, SUA.



http://www.evz.ro/detalii/stiri/rezultate-fierbinti-in-cautarea-bosonului-higgs-971144.html

 

[anuk]

Pe 14 martie 1879 s-a nascut Albert Einstein, fizicianul american de origine germana care a primit premiul Nobel pentru Fizica, in anul 1921.


Astazi este Ziua Pi.

Ziua de 14 martie este considerata Ziua numarului pi, o constanta care este aproximata la 3,14.

Miercuri este o zi in care tocilarii cu siguranta vor sarbatori ziua constantei numerice pi, denumita de CNET News "constanta matematica favorita a tuturor", scrie ziare.com.

Sursa citata transmite ca aceasta zi poate trece neobservata pentru cei care nu sunt pasionati de matematica. Si cum poate ea sa fie sarbatorita altfel decat printr-o placinta rotunda pi ("Pi Pie" - n. red.)?

Pi reprezinta raportul dintre circumferinta unui cerc si diametrul sau, apropiat de raportul 22/7. Acest numar este folosit pentru a calcula suprafata unui cerc, dar si pentru alte activitati, inca din secolul XVIII.

In plus, exista cluburi ale celor care stiu pe de rost cat mai multe zecimale ale lui pi. Spre exemplu, un student japonez a recitat din memorie nu mai putin de 42.195 de zecimale, timp de 112 ore, intr-un concurs.

Daca in Statele Unite ale Americii se sarbatoreste Ziua Pi pe 14 martie, inca din 2009, in unele zone din lume aceasta zi este celebrata pe 22 iulie - 22/7.

Insa adevaratul "moment Pi" va fi pe 14 martie 2015, la ora 9:26:53, reprezentand primele noua zecimale de dupa virgula - 141592653.


http://www.bzi.ro/astazi-este-ziua-pi-ce-inseamna-acest-lucru-275422

 

[anuk]

Misterul materiei negre se adânceşte .

Dacă materia neagră chiar există, atunci ea nu se află în vecinătatea noastră, susţin oamenii de ştiinţă.

Conform teoriilor acceptate pe scară largă, mai bine de 80% din masa universului este alcătuită din materie neagră, care poate fi detectată doar indirect , prin forţa gravitaţională pe care o exercită.

Cu toate acestea, un nou studiu realizat de o echipă de astronomi din Chile a constat că aceste teorii nu se potrivesc cu realitatea. Astronomii de la European Southern Observatory (ESO) au calculat masa materiei din apropierea Soarelui, aşteptându-se să descopere materia neagră, însă rezultatele i-au uimit, căci nu au găsit urme ale materiei negre.

"Masa pe care noi am calculat-o se potriveşte foarte bine cu ceea ce vedem - stele, praf, gaz - în apropierea Soarelui, ceea ce înseamnă că materia neagră nu se află acolo", a declarat liderul echipei, Christian Moni Bidin de la Universitatea Concepcion. "Prin urmare, dacă materia neagră nu este prezentă acolo unde ne aşteptam, înseamnă că trebuie găsită o nouă soluţie pentru descoperirea ei. Misterul materiei negre a devenit... şi mai misterios", a încheiat acesta.

Sursa: AFP

 

[Angela74]

Sunt legile fizicii diferite in univers?

O descoperire controversată susţine că valoarea uneia dintre constantele naturii pare să varieze în Univers. Dacă se dovedeşte a fi adevărat, se intră în conflict cu principiului de echivalenţă al lui Einstein, care susţine că legile fizicii sunt la fel peste tot în Univers.

„Această descoperire a fost o surpriză pentru toţi”, a spus John Webb, profesor la o universitate de prestigiu din Sydney, Australia.

Mai surprinzător este faptul că schimbarea valorii constantei are o anumită orientare, având „o direcţie preferată” sau o axă, de-a lungul întregului spaţiu cosmic. Această idee a fost înlăturată acum mai bine de 100 de ani de către apariţia teoriei speciale a relativităţii a lui Einstein.

În centrul noului studiu se află constanta alfa. Acest număr determină puterea interacţiunii dintre lumină şi materie. Acum zece ani, Webb s-a folosit de observaţiile făcute cu ajutorul telescopului Keck din Hawaii pentru a analiza lumina care provine de la galaxii îndepărtate, numite quasari. Datele sugerează că valoarea constantei alfa a fost puţin mai mică atunci când quasarul a emis lumina, acum 12 miliarde de ani, decât cea care apare astăzi în laboratoare de pe Terra.

Colegul lui Webb, Julian King, a analizat informaţiile obţinute de telescopul VLT din Chile, care este fixat pe o regiune diferită a cerului. Datele adunate de acest telescop sugerează că valoarea constantei alfa este puţin mai mare în acea zonă a spaţiului decât în regiunea în care se află Pământul.

Diferenţa în ambele cazuri este de o milionime din valoarea pe care constanta alfa o are în regiunea noastră de spaţiu cosmic. Acest lucru sugerează că valoarea lui alfa variază în spaţiu mai degrabă decât în timp. „Am sperat să găsesc acelaşi lucru ca şi la Keck”, a spus King. „A fost un adevărat şoc.”

De asemenea, cele aproximativ 300 de măsurători făcute de echipa de cercetători asupra constantei alfa folosindu-se lumina care provine din diferite puncte de pe cer, sugerează că variaţia constantei nu are loc aleatoriu, ci are o anumită structură. Se pare că acest indicator - constanta alfa - este mai mare într-o parte a Universului şi mai mică în cealaltă parte a cosmosului. Această aliniere de tip "dipol" corespunde îndeaproape mişcării unui grup de galaxii care se deplasează în mod misterios spre marginile Universului. Pe de altă parte, alinierea nu corespunde unui alt dipol încă neexplicat, consacrat sub numele de "axa răului", un model misterios detectat în radiaţia cosmică de fond, slaba strălucire ce stă mărturie pentru existenţa Big Bang-ului.

Din acest punct de vedere, Terra şi sistemul nostru solar sunt localizate spaţial undeva aproape de mijlocul valorilor extreme ale constantei alfa. Dacă este corect, rezultatul ar putea explica de ce valoarea lui alfa pare fin reglată pentru a permite condiţii favorabile de apariţie a vieţii pe Pământ. În cazul în care creştem valoarea constantei cu patru procente (o valoarea uriaşă), atunci stelele nu ar mai putea produce carbon, făcând astfel biochimia vieţii imposibilă.

Chiar dacă rezultatul este acceptat pentru publicare, o parte dintre oamenii de ştiinţă vor fi greu de convins de faptul că legile fizicii ar putea avea nevoie de o rescriere. O variaţie spaţială în structura constantei ar fi într-adevăr „reformatoare”, a spus Lenox Cowie care lucrează la Institutul de Astronomie din Hawaii. Dar a adăugat că această presupunere cere nişte dovezi solide: „Afirmaţiile extraordinare cer nişte dovezi extraordinare. Această idee depăşeşte cu mult ceea ce ştim noi”. El a afirmat că din punct de vedere statistic schimbările sunt prea mici pentru a dovedi că valoarea constantei alfa se modifică.

Dacă interpretarea informaţiilor obţinute în ceea ce priveşte lumina sunt corecte, atunci este „ceva foarte serios”, spune Craig Hogan, directorul de la Centrul Fermilab de Astrofizică a Particulelor din Batavia, Illions. Dar ca şi Cowie, Hogan susţine că există probabil un viciu în analiza informaţiilor obţinute: „cred că rezultatul nu este unul real”, afirmă el.

Un alt autor participant la lucrare, Michael Murphy de la Universitatea din Swinburne, Australia, este de părere că dovezile referitoare la schimbarea valorii constantei alfa se înmulţesc. „Noi raportăm ceea ce găsim, şi nimeni nu a putut să explice rezultatele obţinute pe parcursul a zece ani de încercări”, a declarat Murphy pentru site-ul New Scientist. „Se poate doar presupune că unele valori pentru constantele fundamentale sunt neschimbate. Suntem aici să testăm, nu să facem presupuneri”.

http://prodemo.ro/stiri/126-sunt-legile-fizicii-diferite-in-univers.html

 

[anuk]

Un boson, cinci bosoni... E posibil să existe mai multe tipuri de „particule ale lui Dumnezeu”, spun fizicienii.


Căutarea misteriosului boson al lui Higgs, cunoscut şi sub porecla de „Particula lui Dumnezeu”, pare să devină tot mai complicată. Recent, un cercetător de prestigiu a afirmat că pot exista nu mai puţin de cinci astfel de particule.

Oamenii de ştiinţă cred că descoperirea particulei poate duce la rezolvarea unei probleme fundamentale în fizică: anume cum ajunge materia să aibă masă. Descoperirea bosonului lui Higgs este una dintre cele mai importante obiective ale laboratorului CERN

În prezent, dr. Rolf-Dieter Heuer, directorul laboratorului, sustine că ar putea exista o adevărată "familie" de bosoni Higgs, iar descoperirea tuturor particulelor ar putea dura cel puţin 20 ani.

După coliziunea a circa 640 trilioane de protoni în cadrul Large Hadron Collider, uriaşul accelerator de particule deţinut de CERN, se estimează că s-au generat aproximativ 80-100 posibile "Particule ale lui Dumnezeu". Doar că numărul adevăratelor candidate este un puţin mai mare decât au prevăzut iniţial cercetătorii.

"Unul dintre motivele posibile ar fi acela că există mai mulţi bosoni. Şi dacă într-adevăr sunt mai mulţi, teoretic vorbind, pot exista până la cinci astfel de particule. Ipoteza este cunoscută sub numele de super-simetrie şi prezice că fiecare particulă sub-atomică cunoscută poate avea drept pereche o altă super-particulă, cu toate că aceasta din urmă rămâne nedetectată. Până la sfârşitul acestui an, vom şti cu siguranţă dacă bosonul lui Higgs există sau nu", susţine dr. Heuer.


http://www.descopera.ro

 

[anuk]

Un cercetător român a văzut cum aleargă atomii în moleculă



O echipă de cercetători, din care face parte şi un român, a reuşit în luna martie să surprindă pentru prima dată în istorie cum se mişcă atomii într-o moleculă. Aplicaţiile multiple ale uluitoarei descoperiri sunt încă dezbătute.

Cosmin Blaga, cercetător la Ohio State University, e puţin răcit. A prins, aşa, o gripă de primăvară, de asta, la telefon, glumeşte: „Am răcit ca un copil”. Pare un om normal, cu picioarele pe pământ. Deşi poate vorbi despre necunoscute din fizică la un nivel pe care nu oricine îl poate pricepe.

Cosmin e singurul român care a văzut, pentru prima dată în istorie, cum „aleargă” atomii într-o moleculă. Face parte dintr-o echipă de oameni de ştiinţă care a reuşit să „filmeze”, concret, cu aparatură specială cu laser cum au loc reacţiile la nivel atomic. O descoperire anunţată în luna martie, ale cărei dimensiuni multiple încă mai sunt discutate.

De ce a plecat românul în SUA nu e un secret. Aici, în anii 2000, când Cosmin a terminat facultatea, cercetarea în domeniul său, al laserelor, era practic inexistentă. Dar acum, spune cercetătorul, într-un interviu acordat în exclusivitate EVZ, e optimist în ce priveşte domeniul fizicii în România.


Ce presupune imaginea

Nu e ca şi cum imaginea asta abstractă - un spectru de culori, de fapt, ca reprezentare, cu un centru roşu ce se pierde spre margini albastre – ar fi răsărit din întâmplare pe monitoarele din laboratorul unde Cosmin lucrează. A fost efectul a patru ani de muncă.

Practic, ce au văzut Cosmin şi colegii lui? Au văzut, pe viu, rearanjarea atomilor în molecule de Oxigen sau Azot, dupe ce acestea au „pierdut” un electron, iradiate fiind de un laser. Teoria o intuia. Dar e prima imagine „filmată” – mai degrabă, surprinsă grafic, în timp real – cu interiorul unei molecule.

„Noi iradiem atomi şi molecule cu raze foarte puternice. Şi ne uităm să vedemcum reacţionează materia moleculei, în câmpuri foarte puternice. Când focalizezi laserul pe un atom, acesta mută electronii. Am vrut să vedem cum are loc o reacţie chimică. Ele sunt foarte greu de văzut în timp real, pentru că electronii se mişcă foarte repede. Şi, tradiţional, cu microscopul electronic, nu poţi vedea chestii foarte rapide”, explică Cosmin.

Practic, până să experimenteze ei cu laserul lor şi camera dezvoltată în laborator, orice imagine legată de reacţiile din moleculă arătau ca unele surprinse la cursele de Formula 1 de camere foto slabe.

„Când trece o maşină foarte rapid prin faţa ta, practic tu vezi numai o dâră lungă. Nu vezi detaliile, nu poţi vedea cine sponsorizează maşina, cine o conduce. Pentru că totul e o dâră de culoare. Noi am reuşit, practic, să facem o cameră de luat vederi, cum ar veni, bazată pe difracţie de electroni foarte rapidă”, detaliază cercetătorul român.

Un „film” la nivel molecular

Descoperirea echipei a fost publicată şi recunoscută în revista ştiinţifică „Nature”, în luna martie. Au tot testat în ultimii ani, să fie siguri că nu dau greş. De acum, se discută posibilele aplicaţii ale pasului făcut în Ohio.

Cosmin speră ca descoperirea să fie „o unealtă”, prin care omenirea, în câţiva ani, să poată vedea clar ce se se întâmplă în reacţiile chimice foarte rapide. „În primă fază, vrem să vedem, de exemplu, ce se petrece într-un compus chimic. Să facem un film cu o moleculă reacţionând”, spune fizicianul.

Apoi, se deschid căi nebănuite. Cosmin vorbeşte inclusiv despre potenţiale „rearanjări” ale moleculelor.

Lupta pentru controlul asupra atomului

„Vrem să controlăm cum are loc o reacţie chimică. Să intervenim în timpul reacţiei chimice cu un alt fascicul laser, probabil, şi în loc să avem compusul A+B, de exemplu, să controlăm molecula şi să-i zicem: „Hei, rupe-te de fapt în compusul C+D”. Vrem să controlăm molecula. Se poate face dintr-o moleculă o alta”, spune Cosmin Blaga. Un fel de joacă de-a Dumnezeu, în laborator, ar părea de la distanţă.

Dar Cosmin glumeşte. Totul e absolut normal că doar „molecula nu te înjură” când te joci cu ea. Trebuie doar să poţi vorbi „limba” ei cu viteza ei. „Trebuie să-i spui moleculei suficient de rapid unde şi cum să reacţioneze. E ca şi cum eşti un antrenor al unei echipe. La pauză, echipa ta este condusă. Tu trebuie să faci anumite schimbări, să intervii pe durata meciului, ca să inversezi scorul. Ei, dacă tu faci asta foarte încet, niciodată nu poţi face schimbări suficiente ca să câştigi meciul”, face Cosmin o analogie sportivă.

Aplicaţiile „filmelor” cu molecule s-ar putea transpune, pe viitor, chiar şi în medicină, ar veni o completare.

Există boli care se produc din cauza unor proteine din corpul uman care se transformă, de exemplu. „Pentru că ele se transformă cum nu trebuie. Şi ideea ar fi ca noi să putem interveni pentru a preveni aceste mutaţii. Să-i spunem moleculei: „Hei, fă mutaţia care trebuie, cea bună, nu cea rea”. Dar asta nu la stadiul actual. În câţiva ani poate”, încheie Cosmin Blaga explicaţiile descoperirii la care a participat.

DE CE A PLECAT

„Eu încă mă mai identific cu România”

În ziua când au obţinut „poza” cu interiorul moleculei, Cosmin şi colegii lui au fost „în al nouălea cer”. Apoi au revenit pe Pământ, zice, şi-au dat seama că doar au atins în treacăt un domeniu care trebuie atent aprofundat. E încă o ceaţă, dar românul e optimist. Cum e optimist şi cu domeniul cercetării în România, de care spune că se simte apropiat.

„Eu încă mă mai identific cu România. Nu m-am desprins cu totul. În 2008 am fost invitat la o conferinţă la Bucureşti şi chiar am fost impresionat şi şocat, într-un fel, de nivelul experimental, de dotările pe care le are şi România. În domeniul meu, România e pe o poziţie foarte bună. Şi cred că, în câţiva ani, se vor face multe descoperiri”, crede Cosmin.

Totul ar veni după ce, la Bucureşti, se va deschide un centru pentru lasere ce face parte dintr-un proiect european. „Se construiesc câteva lasere deosebite, foarte puternice, pe teritoriul Europei. Şi unul va fi la Bucureşti!”, spune Cosmin. Dar el, unul, deocamdată, nu s-ar întoarce acasă.

Viaţa în SUA

Sunt prea multe planuri în SUA. Vrea să înfiinţeze, alături de colegii lui din State, o companie acum. Viaţa e încă acolo. Când a plecat, la începutul anilor 2000, România era la ani distanţă de cercetarea în lasere de peste hotare.
„Oameni deştepţi erau, că sunt peste tot în lume. Dar nu se investea destul”, povesteşte Cosmin Blaga.

Când a ajuns la doctorat în SUA, integrarea s-a făcut natural. De altfel, jumătate dintre doctoranzi erau străini, pentru că pragmatismul american prevede acapararea de talente de peste hotare. „Ca experienţă umană a fost deosebit. Am avut colegi de apartament din toate colţurile lumii. Şi chinezi, şi africani, şi americani, de toate. Toţi oameni destul de deştepţi”, zice românul.

Diferenţe în cercetare

În anii de lucru printre americani, Cosmin Blaga a observat totuşi diferenţe semnificative. Ce au americanii şi n-au alţii: „o cultură mult mai practică”. „Ei sunt mult mai buni ca noi la practică. Lucrul cu mânuţele. Noi eram mai buni la teorie, neavând atâtea unelte ca ei. Dar asta nu-i face mai deştepţi. Decalajul dintre noi şi ei începe să se micşoreze”,spune cercetătorul român.

În SUA, totuşi, important e că un cercetător cu talent şi idei nu trebuie, nu poate să-şi fac griji legate de finanţare. De exemplu, doar componenta legată de imaginea din moleculă, la care echipa a lucrat cam patru ani, ar fi fost finanţată de Departamentul de Energie al SUA cu o sumă pe care Cosmin o bănuieşte că s-ar ridica la 1 milion de dolari.

Apoi, alt avantaj aici e că nu e atâta birocraţie. Dacă aplici pentru un proiect de finanţare, e un timp scurt de aprobare. Şi n-ai să vezi salturi în buget din patru în patru ani, când se schimbă guvernul, probabil. În România ar trebui să se discute pe cercetare la nivel guvernamental, la nivel de Academie şi să se găsească câteva domenii în care să se investească. Să fim buni pe câteva felii ale noastre. Şi să pregăteşti un anumit tip de cercetători”, spune Cosmin.

Oricum, a observat că jumătate din generaţia lui de la Universitatea Babeș Bolyai din Cluj a preferat să-şi dea doctoratul în străinătate. „Deci, din 17, jumătate ne-am luat doctorate în străinătate. E trist, într-un fel, dar e şi bine în alt fel. Ştiu mulţi colegi care s-au întors în ţară. Încă mai sunt posibilităţi în ţară. Va dura ceva, dar se vor face lucruri şi în România”, crede fizicianul român care a aruncat o privire prin atom.



http://www.evz.ro

 

[anuk]

“Particula lui Dumnezeu”, în zece paşi


De caproape 50 de ani de cand a fost creata teoria care l-a prezis, bozonul Higgs, asa-numita „particula a lui Dumnezeu”, a reprezentat si continua sa reprezinte prada cea mai dorita de catre cercetatorii care lucreaza in domeniul fizicii particulelor elementare.

Experimentele de la acceleratorul de la Geneva, CMS si ATLAS, sunt la ora actuala pe urmele ei, in speranta de a o „captura” pana la sfarsitul acestui an. Va prezentam in acest articol o lista cu 10 lucruri de stiut despre bozonul Higgs.

Lumea fizicienilor asteapta cu sufletul la gura sa puna mana pe „particula lui Dumnezeu”. Exista insa si sceptici – cei care sustin ca aceasta particula nu exista, nefiind, sustin acestia, necesara.

Pentru a explica, pe scurt, de ce aceasta prada este asa de ravnita, va prezentam o lista cu 10 lucruri de stiut despre bozonul Higgs:

1) Existenta bozonului Higgs a fost prezisa in 1964, de catre fizicianul scotian Peter Higgs. Acest bozon este o expresia a unui mecanism, mecanismul Higgs, prin care toate particulele obtin masa pe care o au.

2) Descoperirea experimentala a bozonul Higgs, denumit de multe ori si „particula lui Dumnezeu”, ar fi un semnal clar al faptului ca oamenii de stiinta au inteles procesul care genereaza masa particulelor elementare, fara de care nu ar exista Universul asa cum il stim si nici noi insine.


3) Ar fi mai corect sa denumim bozonul Higgs „particula Dumnezeu” (si nu „particula LUI Dumnezeu”) fiind acesta expresia mecanismului universal care genereaza masa tuturor particulelor elementare in cadrul Modelului Standard al fizicii particulelor elementare.

4) Fara descoperirea experimentala a bozonului Higgs, Modelul Standard nu se poate considera pe deplin inteles si confirmat. Pana la ora actuala aceasta particula s-a ascuns extrem de bine; a fost ca un fel de „naluca misterioasa” pe care nu am reusit sa punem mana.

5) Vanatoarea bozonului Higgs are loc in prezent la Geneva, la acceleratorul Large Hadron Collider (LHC), care are o circumferinta de 27 de kilometri, este instalat la circa 100 metri sun pamant si a fost construit avand obiectivul principal de a descoperi aceasta particula. Doua experimente, CMS si ATLAS, sunt la ora actuala pe urmele ei.

6) Inainte de construirea acceleratorului LHC, tot la Geneva, a functionat un accelerator, Large Electron Positron Collider (LEP) unde a fost cautat bozonul Higgs – nu a fost insa descoperit. S-a reusit totusi stabilirea unei limite inferioare a masei acestei particule (114.4 GeV/c2)

7) Experimente in cautarea bozonului Higgs au fost efectuate si in Statele Unite, la Fermilab, la acceleratorul Tevatron si au permis eliminarea unor regiuni de masa unde s-ar putea gasi acest bozon.

8) Semnale ale posibilei existente ale bozonului Higgs au fost masurate la LHC inca din 2011; pana la sfarsitul lui 2012 se va avea certitudinea ca ceea ce parea a fi bozonul Higgs este intr-adevar aceasta particula sau nu.

9) Exista teorii la ora actuala, alternative Modelului Standard, in care bozonul Higgs nu este necesar. In acest caz ATLAS si CMS nu vor masura nici un semnal legat de aceasta particula.

10) La LHC s-ar putea insa sa fie descoperiti mai multi bozoni Higgs – aceasta situatia, extrem de interesanta, ar demonstra ca exista un model care depaseste Modelul Standard, cum ar fi Modelul Supersimetric (sau altele).

Pe langa cautarea bozonului Higgs, experimentele de la LHC vaneaza si alte tipuri de particule – cum ar fi particulele supersimetrice, ce ar putea constitui materia intunecata – unul din misterele fizicii moderne. S-ar putea descoperi, chiar daca probabilitatea este foarte mica, semnale ale existentei extradimensiunilor, ceea ce ar initia o noua era in fizica.

2012 va fi su siguranta un an extrem de important pentru vanatorii bozonului Higgs si nu doar pentru ei.


Articol scris de Cătălina Oana Curceanu, prim cercetător în domeniul fizicii particulelor elementare şi al fizicii nucleare, Laboratori Nazionali di Frascati, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Roma, Italia) şi colaborator al Scientia.ro.



http://www.evz.ro

 

[anuk]

Fizicienii de la CERN se pregătesc să facă un anunţ-bombă referitor la bosonul Higgs

Unul dintre cele mai importante anunţuri din istoria ştiinţei ar putea fi făcut în doar câteva săptămâni, după ce zvonurile de la CERN sugerează că bosonul Higgs a fost, în sfârşit, descoperit.

Primele semne ale descoperirii acestei particule a cărei existenţă este prezisă de Modelul Standard al particulelor elementare au fost observate în luna decembrie de cercetătorii ce lucrează la acceleratorul de particule Large Hadron Collider.

Datele înregistrate în luna decembrie sugerau prezenţa bosonului lui Higgs în zona 125 gigaelectronvolţi (de aproximativ 125 ori masa unui proton). Analizând datele, cercetătorii au descoperit că, într-adevăr, în acea zonă existau elemente care sugerau existenţa acestei particule, însă datele sugerau un nivel de siguranţă de 3-sigma, ceea ce înseamnă că există o probabilitate de 0,13% ca evenimentele înregistrate în acceleratorul de particule să fie o simplă întâmplare.

Pentru a putea susţine că bosonul lui Higgs a fost cu adevărat descoperit, cercetătorii doresc să aibă suficiente date pentru un nivel de siguranţă de 5-sigma, caz în care există o probabilitate de doar 0,000028% ca rezultatele să fie rezultatul şansei.

Acum, mai mulţi cercetători din lumea fizicii afirmă că oamenii de ştiinţă de la CERN au obţinut suficiente date pentru a fi siguri de existenţa „particulei lui Dumnezeu”, aşa cum a fost supranumit bosonul lui Higgs, urmând să anunţe descoperirea acestuia în cadrul Conferinţei Internaţionale pe teme de fizică a particulelor ce va avea loc între 4 şi 11 iulie la Melbourne, Australia.

„Este clar: există suficiente date ce sugerează că bosonul Higgs există”, a comentat matematicianul Peter Wolt pe blogul său personal.

Descoperirea bosonului lui Higgs va constitui una dintre cele mai mari reuşite ale ştiinţei, însă acest succes extraordinar promite să dea bătăi de cap comitetului ce acordă Premiul Nobel, deoarece lucrarea care va anunţa existenţa mult-căutatei particule va avea cu siguranţă un număr foarte mare de autori, pe când Premiul Nobel poate fi decernat unui număr de maxim 3 persoane.



http://www.descopera.ro

 

[anuk]

Particula lui Dumnezeu există!



Oamenii de ştiinţă de la Organizaţia Europeană pentru Cercetare Nucleară au anunţat azi, în cadrul unei conferinţe de presă, că au descoperit particula lui Dumnezeu, în experimentele desfăşurate la acceleratorul LHC.


Specialiştii sunt siguri în proporţie de 99,99% că au descoperit particula care ar putea desluşi cele mai mari mistere ale universului. Denumită şi particula Higgs, aceasta este cea care conferă masa particulelor din care se formează atomii, fără de care nu ar putea exista nimic de la planete, la oameni.

"Pot să confirm că a fost găsită o particulă care se supune teoriei bosonului Higgs", a spus John Womersley, şeful Consiliului Brtianic al Ştiinţei şi Tehnologiei. De asemenea, Joe Incandela, purtătorul de cuvând al echipelor de cercetare care caută particula Higgs la CERN, a confirmat şi el vestea: "Este doar un rezultat preliminar, însă credem că am găsit ce căutam".

"Am ajuns la o piatră de hotar în încercarea noastră de a înţelege natura", a spus directorul general al CERN, Rolf Heuer, adăugând: "Descoperirea acestei paticule deschide drumul către studii avansate, iar acest lucru ne poate lămuri în legătură cu mai multe mistere ale universului".

Pasul următor este determinarea naturii exacte a particulei si scopul acesteia în univers.

Prada cea mai dorită

De aproape 50 de ani de când a fost creată teoria care l-a prezis, bozonul Higgs, asa-numita „particulă a lui Dumnezeu”, a reprezentat prada cea mai dorită de către cercetătorii care lucrează în domeniul fizicii particulelor elementare.

Bosonul Higgs este o particulă elementară ipotetică, singura care este prezisă de teoria particulelor elementare şi interacţiilor între ele (Modelul Standard), care nu a fost încă nici confirmată, nici infirmată experimental.

Particula această poartă numele fizicianului teoretician scoţian Peter Higgs, care a prezis-o a exista în 1964. Particula elementară este caracterizată doar de masa sa de repaus, toate celelalte numere cuantice ale sale fiind zero. De aproape jumătate de secol, particula a fost căutată experimental cu acceleratoare de particule tot şi tot mai performante.

Acceleratorul de particule de la CERN cuprinde un tunel subteran care are o lungime de 29 de kilometri, şi se află la graniţa franco-elveţiana. Aici fizicienii au încercat să recreeze condiţiile care au existat la o fracţiune de secundă după Big Bang.

http://www.evz.ro

 

[anuk]

Pe aceeasi tema ca in postul anterior



Descoperire istorică: o nouă particulă elementară!

Pe 4 iulie 2012, două experimente de la laboratorul de fizica particulelor CERN de la Geneva, ATLAS şi CMS, au anunţat în mod independent descoperirea unei noi particule elementare cu masa de 135 plus sau minus 2 unităţi atomice de masă, ceea ce înseamnă ca noua particulă, deşi elementară, este mai masivă decât atomul masiv de cesiu şi mai puţin masivă decât atomul imediat următor, de bariu!

Noua particulă elementară descoperită este mai masivă chiar şi decât atomul masiv de cesiu!

Despre noua particulă s-a mai determinat experimental că are sarcină electrică zero, că are spin întreg (0, 1, 2, etc), fiind astfel un boson. Toate aceste proprietăţi sunt identice cu proprietăţile particulei prezise de teoria care explică originea masei particulelor elementare, anume mult căutatul boson Higgs. Mai mult, noua particulă este produsă la fel de abundent ca bosonul Higgs dacă acesta ar avea masa pe care o are particula. Toate acestea conduc spre ideea că poate particula nouă ar fi tocmai bosonul Higgs, prezis teoretic acum 48 de ani de fizicianul britanic Peter Higgs. Confirmarea existenţei acestei particule ar confirma modelul teoretic caer explică de ce particulele elementare au masă, pe când infirmarea existenţei particulei ar trimite teoreticienii la a construi noi teorii care să explice masa particulelor. Problema este esentială pentru a explica Universul nostru, căci dacă particulele nu ar ave masă, atomii şi deci nici noi nu am exista. Cu sau fără a fi bosonul Higgs, descoperirea noii particulei este istorică. Insă pentru a confirma sau infirma dacă este bosonul Higgs, mai trebuie măsurată o proprietate a particulei, anume spinul, aşa cum detaliem mai jos.


După valoarea spinului, particulele elementare se împart în două categorii: fermioni (de la fizicianul italian Fermi) şi bosoni (de la fizicianul indian Bose). Fermionii au spin semi-întreg (1/2, 3/2, etc), în timp ce bosonii au spin întreg (0, 1, 2, etc). Fermionii sunt particule de materie (sau de antimaterie), precum electronii, muonii, leptonii tau, neutrinii, cuarcii (şi corespondenţii lor de antimaterie). Fermionii interacţioanză între ei prin particule care mediază forţe sau interacţiuni, adică bosoni. Cunoaştem bosoni precum fotonul (care mediază forţa electromagnetică), gluonii (opt la număr, care mediază forţa tare) şi bosonii W+, W- şi Z (care mediază forţa slabă). Toţi aceşi bosoni au spinul de valoare 1. Există o ipoteză teoretică încă neconfirmată experimental, care zice că ar exista încă o particulă elementară. Aceasta ar media forţa gravitaţională, ar purta numele de graviton şi ar avea valoarea 2 pentru spin, însă nu şi-ar face prezenţa în experimentele de la CERN datorită faptului că forţa gravitaţională este mult mai slabă ca celelalte trei forţe elementare.

Ei bine, bosonul Higgs este prezis de teorie a avea valoarea spinului chiar zero (fiind o valoare întreagă, particula Higgs este un boson). Ar fi singura particulă elementară cunoscută cu spin zero, ceea ce ar face-o foarte specială. Un spin de valoarea 1 (cum au toţi bosonii elementari cunoscuţi) înseamnă că bosonul este o particulă vectorială, ceea ce înseamnă că ar fi descrisă în orice moment de trei numere. De exemplu, pentru particula de lumină, fotonul, acestea ar fi direcţia de mişcare şi direcţiile de oscilaţie a compului electric şi magnetic, care ar fi perpendiculare pe direcţia de mişcare. Dar un spin zero ar înseamna că particula este scalară, adică este caracterizată de un singur număr, anume masa particulei. Peste tot în Univers, chiar şi când orice alt câmp ar lipsi şi spaţiul ar fi vid, ar exista totuşi un câmp scalar, căruia i-ar corespunde particula Higgs (aşa cum câmpului electromagnetic îi corespunde fotonul). Aceasta ar însemna că peste tot în Univers ar exista câmp scalar, adică peste tot în Univers ar fi câte un număr (tot aşa cum în orice punct din cameră există un numar care descrie temperatura, de exemplu), iar valoarea acestor numerear da masă particulelor elementare prin interacţie (ca o “frecare”) cu acest câmp Higgs.

În concluzie, la CERN a fost descoperită în mod independent la două experimente diferite, ATLAS şi CMS, o nouă particulă elementară. Aceasta are o valoare a masei între masa unui atom de cesiu şi masa unui atom de bariu, are sarcina electrică zero, are spin întreg (fiind astfel un boson) şi este produsă la fel de abundent ca un boson Higgs cu aceeaşi masă. Dacă noua particulă este sau nu chiar un boson Higgs vom afla în viitorul apropiat după ce fizicenii vor măsura precis spinul noii particule ca urmare a acumularii în detectoarelor lor a cât mai multor “fotografii” cu noua particulă. Fascinanta aventură continuă!

Adrian Buzatu este doctor în fizică (McGill University din Canada), în prezent cercetător postdoctorand la University Of Glasgow, Marea Britanie. În ambele cazuri, a căutat experimental bosonul Higgs. http://adrianbuzatu.ro.

http://www.evz.ro/

 

[anuk]

Teoria relativităţii, a lui Einstein, a fost dovedită

Cel mai precis ceas din lume a arătat clar câtă dreptate a avut Albert Einstein acum 100 de ani, când a spus că timpul este un concept relativ şi că, cu cât trăieşti mai sus deasupra nivelului mării, cu atât mai repede vei îmbătrâni.
Energia întunecată ar putea fi o formă de energie constantă, care există sub forma unei energii fundamentale a spaţiului, numită „constantă cosmologică”, care a fost introdusă, fiind botezată cu litera Λ, chiar de către Einstein, în teoria relativităţii generale.

Teoria relativităţii susţine că timpul şi spaţiul nu sunt constante, unica valoare constantă fiind viteza luminii - aceasta înseamnă că timpul poate trece mai repede sau mai încet, în funcţie de înălţimea la care te afli şi de viteza cu care călătoreşti.

Un colectiv de oameni de ştiinţă de la Institutul pentru Standarde şi Tehnologie din Statele Unite, condus de James Chin-Wen Chou, a constatat că două ceasuri atomice extrem de precise, aşezate la o distanţă de doar 30 de centimetri între ele faţă de nivelul mării, au arătat că timpul se scurge mai repede la înălţime mai mare - exact cum a prezis Einstein.


Aşadar, ceasurile au perceput dilatarea timpului. Pentru fiecare 30 de centimetri deasupra nivelului mării, de exemplu, o persoană va îmbătrâni mai repede cu a 90 milioana parte dintr-o secundă. Studiul, publicat în revista Science, a mai arătat că, atunci când ceasurile au fost modificate pentru a copia efectul călătoriei în spaţiu, timpul s-a scurs mai lent.

Astfel s-a demonstrat practic " Paradoxul gemenilor " din teoria specială a relativităţii, conform căruia unul dintre doi gemeni identici care călătoreşte în spaţiu într-o rachetă va îmbătrâni mai încet decât fratele său rămas pe Terra.

http://www.evz.roparadoxul gemenilor

 

[anuk]

Cea mai cunoscută teorie legată de găurile negre este greşită!

Găurile negre se numără printre cele mai misterioase structuri din Univers Cea mai cunoscută teorie legată de găurile negre este greşită!

Toată lumea cunoaşte cel puţin un lucru legat de găurile negre şi anume că nimic nu poate scăpa acestora, nici măcar lumina.

Totuşi, acest principiu de bază legat de găurile negre a fost infirmat de teoria mecanicii cuantice, explică fizicianul Edward Witten de la Institutul pentru Studii Avansate din Princeton, New Jersey.

Conform principiilor clasice, găurile negre sunt descrise drept obiecte incredibil de dense, în care spaţiul şi timpul sunt atât de deformate încât nimic nu poate scăpa din strânsoarea lor gravitaţională. Într-un eseu , fizicianul Kip Thorne le descrie drept "obiecte realizate integral din timp şi spaţiu curbat". Cu toate acestea, imagina de bază pare să contrazică legile mecanicii cuantice care guvernează elementele cele mai mici ale universului.

"Ceea ce obţinem de la relativitatea generală clasică şi, de asemenea, ceea ce cunoaşte toată lumea despre găurile negre este că acestea pot absorbi tot ce se apropie destul de mult de ele, dar că, în acelaşi timp, ele nu pot emite nimic. Totuşi, mecanica cuantică nu permite existenţa unui astfel de obiect", a declarat Witten.

În mecanica cuantică, atunci când o reacţie este posibilă, şi reacţia opusă acesteia poate avea loc. Cu alte cuvinte, procesele sunt reversibile. Astfel, în cazul în care o persoană poate fi înghiţită de o gaură neagră pentru a crea o gaură neagră mai grea, atunci o gaură neagră ar trebui să poată ejecta înapoi o persoană pentru a deveni mai uşoară. Cu toate acestea, nimic nu pare să scape acestor găuri.

Pentru a rezolva acest mister, fizicienii au analizat problema entropiei , o măsură a stării de dezordine, de mişcare la întâmplare a materie şi energiei. Legile termodinamicii susţin că, în lumea macroscopică reducerea entropiei universului este imposibilă, ea având doar capacitatea de a creşte. Dacă o persoană ar cădea pradă unei găuri negre, entropia ar creşte. Dacă persoana ar ieşi dintr-o gaură neagră, entropia ar descreşte. Din acelaşi motiv, apa are capacitatea de a se scurge dintr-o cană fără a putea să curgă de pe podea înapoi în cană. La nivel macroscopic, principiul pare să explice de ce procesul prin care materia care intră în gaura neagră nu este reversibil.

Fizicianul Stephen Hawking a realizat că, la nivel microscopic, din punct de vedere al mecanicii cuantice, lucrurile pot evada din găurile negre. El a prezis că găurile negre vor emite spontan particule în timpul unui proces care îi poartă numele (radiaţii Hawking). Astfel, mecanica cuantică infirmă unul dintre principiile de bază ale găurilor negre şi anume acela că nimic nu le poate scăpa. Mai rămâne ca astrofizicienii să descopere aceste radiaţii Hawking, dar studiul găurilor negre - alcătuiri foarte mari şi foarte îndepărtate de Pământ - este extrem de dificil.

"Deşi o gaură neagră nu va arunca afară un astronaut sau un scaun, în practică, ea poate emite o particulă elementară obişnuită sau un atom", a declarat Witten.

Sursa: Business Insider

http://www.descopera.ro

 

[anuk]

O aplicație superbă a teoriei relativității generale a lui Einstein: radiografia materiei întunecate

Cu ajutorul efectului de lentila gravitationala exercitat de filamentele de materie dintre gruparile de galaxii oamenii de stiinta au reusit sa efectueze radiografia materiei intunecate. Practic au reusit sa vada „scheletul” acestei misterioase forme de materie si sa ii confirme existenta.

La ora actuala stim ca cea mai mare parte a materiei din Univers este „intunecata” si constituie asa-zisa fata invizibila a Universului. Materia „ordinara”, vizibila, reprezentata de exemplu de stele, planete, gaz, praf interstelar, este doar circa a cincea parte din totalul de materie din Univers. Restul, aproximativ 80%, este reprezentat de o forma de materie care are doar efecte gravitationale – asa a fost descoperita – la nivel de galaxii sau cluster de galaxii, dar nu stim din ce ar putea fi alcatuita. Aceasta forma de materie nu emite lumina – motiv pentru care a capatat numele de „materie intunecata” (dark matter).


Nu stim inca din ce este alcatuita aceasta materie. Ar putea sa fie compusa din particule pe care inca nu le cunoastem, dar s-ar putea sa le descoperim in curand la acceleratorul de la Geneva. Este vorba despre particulele supersimetrice. Exista insa si teorii care spun ca aceasta materie...nu exista. Iata ca un nou studiu a dus la fotografierea scheletului acestei materii intunecate –aducand noi dovezi despre existenta ei.

Astronomii de la University of Michigan, USA, condusi de Jorg Dietrich, au publicat recent un articol in prestigioasa revista „Nature” in care arata care este „scheletul” materiei intunecate in filamentele de materie care leaga gruparile de galaxii. Calculele teoretice demonstrasera mai de mult ca galaxiile se aduna in grupuri foarte mari unite intre ele prin filamente in care se gasesc alte galaxii – si ca ceea ce le tine impreuna este materia intunecata. Lipsea insa o dovada experimentala.

Echipa lui Dietrich a efectuat masuratori cu ajutorul telescopului japonez Subaru si, in domeniul razelor X (fotoni cu energii mult mai mari decat cei din domeniul vizibil) cu telescopul spatial XMM-Newton. In urma acestor masuratori cercetatorii au reusit sa stabileasca cum materia intunecata se distribuie in filamentele care leaga gruparile de galaxii.

Au fost studiate in detaliu gruparile de galaxii Abell 222 si 223. S-a studiat efectul de lentila gravitationala, care face ca traiectoria luminii ce provine de la o sursa indepartata sa fie deviata de materia pe langa care trece, tinand cont de efectele relativitatii generale.

Dietrich si colegii acestuia au reusit sa calculeze distributia de materie in filamentele ce unesc cele doua grupari de galaxii din observatiile pe care le-au efectuat asupra deformarii luminii care provenea de la galaxii indepartate.

Este un rezultat de exceptie – multi astronomi credeau ca o astfel de masuratoare nu este posibila, intrucat intensitatea luminii masurate era foarte mica si efectul la limita observabila. Calitatea telescoapelor folosite, precum si folosirea gruparilor de galaxii cu mase foarte mari, care amplificau efectul de lentila gravitationala, a permis grupului de astronomi sa obtina acest rezultat remarcabil.

Din observatia devierii luminii si a razelor X ce proveneau de la zeci de mii de galaxii situate dincolo de Abell 222 si 223 cercetatorii au reusit sa stabileasca ca circa 90% din materia gruparilor de galaxii studiate este „intunecata”.

Nu ne ramine decat sa descoperim din ce este facuta! Cercetatorii la ora actuala „vaneaza” materia intunecata atat la acceleratoare (in special la Geneva) cat si in experimente subterane, cum ar fi laboratorul italian de sub muntele de la Gran Sasso, sau instalate pe sateliti. Daca aceasta materie este alcatuita din particule, mai deveme sau mai tarziu le vom descoperi. O metoda indirecta care ne-ar putea pune pe urmele materiei intunecate ar fi....bosonul Higgs: daca la Geneva vor fi descoperiti mai multi bosoni Higgs (deci nu doar unul singur) acesta este un semnal clar al existentei unor particule care asteapta insa sa fie descoperite – cum ar fi particulele supersimetrice.

Articol scris de Cătălina Oana Curceanu, prim cercetător în domeniul fizicii particulelor elementare şi al fizicii nucleare, Laboratori Nazionali di Frascati, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Roma, Italia) şi colaborator al Scientia.ro

 

[anuk]

Bosonul Higgs este prea „cuminte”?

Săptămâna trecută a avut loc un important simpozion de fizică la Kyoto, în Japonia, în care au fost prezentate noi date provenind de la acceleratorul de la Geneva, LHC.


Datele despre bosonul Higgs întăresc idea cum căa această particulă a fost într-adevăr descoperită, însă lasă cercetătorii puțin dezamăgiți. Se comportă precum oamenii de știință se așteptau în cazul în care această particulă este cea prezisă chiar de către Modelul Standard al particulelor elementare.

După ce în luna iulie a acestui an au fost prezentate date provenind de la experimentele ATLAS și CMS de la marele accelerator de particule Large Hadron Collider (LHC) de la Geneva care arătau semnale ale existentei bosonului Higgs, particula vânată de oamenii de știință o perioadă de aproape 50 de ani, mulți sperau că această descoperire să reprezinte și inceputul unei serii de descoperiri spre o nouă lume de particule, încă nevăzute până acum.

De ce una ca asta? Din informațiile pe care oamenii de știință le aveau la data respectivă era posibil că dezintegrarea acestui boson în doi fotoni să se întâmple mai des decat era de aşteptat daca acest boson era tocmai cel prevăazut în cadrul Modelului Standard al particulelor elementare ca o dovadă a mecanismului care dă masa particulelor elementare. Dacă într-adevar aşa stau lucrurile situaţia ar fi extrem de interesantă: s-ar putea ca Modelul Standard să nu fie cum ne-am imaginat sau ca bosonul Higgs descoperit sa nu fie cel din cadrul Modelului Standard.

Săptamâna trecută la simpozionul dedicat fizicii de la Kyoto, Hadron Collider Physics Symposium, au fost prezentate noi date despre această analiză. Practic numarul de evenimente fata de luna iulie este dublu. In timp ce creste evidenta cum că particula descoperită este un boson Higgs, se pare că acesta se se comporta conform aşteptarilor Modelului Standard. Nici cercetatorii de la ATLAS nici cei de la CMS nu au facut comentarii despre aparenta anomalie din iulie în dezintegrarea în doi fotoni.

Rămâne de văzut în viitor cum va evolua situaţia şi dacă, într-adevăr, bosonul Higgs descoperit este cel al Modelului Standard sau, dimpotrivă, o nouă particulă total neaşteptată.

Articol scris de Cătălina Oana Curceanu, prim cercetător în domeniul fizicii particulelor elementare şi al fizicii nucleare, Laboratori Nazionali di Frascati, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Roma, Italia) şi colaborator al Scientia.ro

 

[anuk]

O nouă stare a materiei a fost descoperită la LHC

Coliziunea unui proton cu un ion de plumb generează noi tipuri de particule. Fenomenul le-a dat fizicienilor prilejul să argumenteze existenţa unei noi stări a materiei.

Cel mai recent experiment realizat la LHC s-a soldat cu un rezultat neaşteptat: coliziunile au generat un „produs” despre care oamenii de ştiinţă spun că ar putea reprezenta o nouă stare a materiei.

Noul tip de materie este numit color-glass condensate (CGC) şi este un „val” de gluoni, particule elementare asociate forţelor puternice care ţin laolaltă quarcii (particulele din interiorul protonilor şi al neutronilor). Densitatea acestui „roi” de gluoni este foarte mare (de unde termenul de „condensat”), iar unele dintre proprietăţile sale amintesc de comportamentul sticlei şi al altor materiale asemănătoare, caracterizate printr-o structură internă dezordonată (de aici termenul glass - sticlă - din denumire.). În ceea ce priveşte „culoarea” (color), ea se referă la tipul de încărcătură pe care o poartă quarcii şi gluonii şi care descrie interacţiunile lor în interiorul neutronilor şi al protonilor. „Culoarea”, în acest context, nu are nimic de-a face cu percepţia vizuală a unei culori, ci este un termen imaginat de fizicieni pentru a caracteriza variaţiile unor proprietăţi ale quarcilor şi gluonilor, proprietăţi care se manifestă doar în interiorul nucleului atomic.

Cercetătorii care au experimentat un anumit tip de coliziuni de particule nu se aşteptau să obţină ca rezultat acest tip de materie. Totuşi, acest rezultat ar putea explica anumite comportamente ciudate observate la unele particule în interiorul tunelului de coliziuni al LHC.

În cadrul recentului experiment, specialiştii au accelerat protoni (unul dintre tipurile de particule din care sunt alcătuiţi atomii, mai exact nucleul atomic) şi ioni de plumb (atomi de plumb cărora le-au fost îndepărtaţi electronii, rămânând fiecare cu 82 de protoni) şi i-au făcut să se ciocnească unii de ceilalţi. Exploziile rezultate au topit şi dezintegrat aceste particule, dând naştere unor noi tipuri de particule. Aşa cum era de aşteptat, cele mai multe dintre acestea s-au împrăştiat în toate direcţiile, cu o viteză apropiată de cea a luminii.

Dar oamenii de ştiinţă au observat că, pe lângă acest efect obişnuit şi aşteptat, s-a mai întâmplat ceva: s-au format perechi de particule care au fost azvârlite de la locul coliziunii în direcţii coordonate, nu la întâmplare.

„Cumva, se deplasează în aceeaşi direcţie, chiar dacă nu e clar cum îşi comunică una alteia direcţia. Asta i-a surprins pe mulţi, inclusiv pe noi”, a declarat fizicianul Gunther Roland de la MIT, unul dintre specialiştii care au analizat coliziunile.

Un model similar poate fi observat atunci când două particule grele, precum doi ioni de plumb, se ciocnesc între ele. În acest caz, apare ceea ce savanţii numesc plasma quarc-gluonică, un „roi” de particule cu temperaturi extrem de mari, similară cu cea ivită în Univers imediat după Big Bang. Acest „roi” poate azvârli particule în aceeaşi direcţie, explicându-se astfel deplasarea lor pe traiectorii coordonate.

Dar efectul de plasmă quarc-gluonică nu e posibil în cazul coliziunii dintre ionii de plumb şi protoni, care a avut loc în cadrul acestui studiu.

De aceea, certcetătorii cred că aici este vorba despre o stare a materiei cu totul diferită, denumită de ei color-glass condensate, care s-ar putea comporta în acest mod. „Roiul” dens de gluoni din color-glass condensate poate şi el să „măture” particule în aceeaşi direcţie, sugerează fizicianul Raju Venugopalan, de la Brookhaven National Laboratory. Raju Venugopalan este primul om de ştiinţă care a prezis teoretic existenţa acestei stări a materiei, ce poate apărea şi după coliziunile proton-proton.

Mecanismul ar putea fi legat de o proprietate stranie a particulelor, numită entanglare cuantică (sau cuplare cuantică): două particule entanglate rămân conectate (într-un mod încă neînţeles) chiar după ce sunt separate fizic, astfel încât acţiunile uneia o influenţează şi pe cealaltă, chiar la mare distanţă.

Existenţa gluonilor entanglaţi din color-glass condensate, crede Raju Venugopalan, ar explica modul în care particulele ejectate de la punctul de coliziune ar putea comunica între ele, transmiţându-şi informaţii despre direcţia în care se deplasează.

Ciudatul fenomen este, aşadar, un rezultat neaşteptat al coliziunilor protoni-ioni de plumb, care fuseseră realizate în LHC cu alt scop: să servească drept punct de referinţă pentru realizarea unor comparaţii cu alte tipuri de coliziuni. Descoperirea va fi descrisă în numărul viitor al publicaţiei Physical Review B.

Sursa: Live Science

Credit foto: CERN


http://www.descopera.ro

 

[anuk]

O legătură periculoasă: masa bosonului Higgs și soarta Universului!

Masa bosonul Higgs, particula cea mai "vânată" din istoria fizicii particulelor elementare și care a fost, cu mare probabilitate, capturată recent la experimentele de la Geneva, dă fiori oamenilor de știință.

De masa acestei particule depinde soarta Universului nostru. Universul ar putea să "dispară" în mod spectaculos într-un viitor îndepărtat.

Bosonul Higgs este o particula care s-a lasat capturata cu mare greutate: cautarea ei a durat aproape 50 de ani, de cand teoreticienii au introdus-o din punct de vedere teoretic pentru a explica de ce particulele din cadrul asa-numitului Model Standard al fizicii particulelor elementare au masa pe care o au, pana cand, in iulie 2012, a fost anuntata la CERN, Geneva, probabila sa descoperire.

Doua experimente de la Geneva, de la acceleratorul LHC – ATLAS si CMS – au raportat semnale compatibile cu descoperirea acestui boson; nu avem inca certitudinea absoluta ca particula descoperita este intr-adevar bosonul Higgs, dar ii seamana extrem de bine. Pentru a fi siguri este nevoie de mai multe date, este deci necesar ce cele doua experimente sa isi continue activitatea in anii viitori si sa masoare caracteristicile noii.

Totusi, masa noii particule descoperite da nastere deja la multe speculatii in comunitatea oamenilor de stiinta.

Masa bosonului Higgs determina proprietati fundamentale ale asa-numitului vid cuantic. Stabilitatea acestui vid depinde in mod dramatic, cum au demonstrat calculele facute de teoreticienii care lucreaza in domeniul unificarii fortelor, de masa bosonului Higgs (printre altele).

Daca acest "vid cuantic" nu este intr-o stare stabila ar putea efectua o tranzitie spre o stare mai stabila – fenomen ce ar avea, evident, efecte dramatice, chiar catastrofice, deoarece cantitatea de energie implicata ar fi asemanatoare cu cea a Big Bangului.

Anumiti teoreticieni care lucreaza in acest domeniu au calculat ca daca masa bosonului Higgs este mai mica decat 126 MeV/c2 Universul nostru s-ar afla tocmai in aceasta situatie de echilibru metastabil – deci care va trece, mai devreme sau mai tarziu spre un echilibru stabil.

Acum, care este de fapt masa bosonului Higgs?

Daca particula descoperita la Geneva este intr-adevar bosonul Higgs aceasta are masa in jur de 125 - 126 GeV/c2. Suspans! Am fi deci chiar la limita!
Cum eroarea in determinarea masei nu este suficient de mica pentru a putea spune cu precizie daca masa este mai mica sau mai mare de 126 MeV/c2 nu stim inca daca ne-am situa intr-un Univers stabil sau metastabil. Doar viitoarele masuratori ar putea sa dezlege acest mister.

Daca totusi vidul cuantic al Universului nostru este metastabil, nu trebuie totusi sa ne facem griji... tranzitia spre o situatie stabila ar putea avea lor insa nu intr-un viitor apropiat – ci dupa un numar de ani mult mai mare decat insasi varsta Universului nostru (mai bine de 13 miliarde de ani).

Ar putea exista multe alte Universuri – fiecare caracterizat de o situatie diferta a vidului cuantic – cateva dintre aceste Universuri sunt stabile, altele extrem de instabile, se dezintegreaza imediat. Universul nostru ar putea deci sa fie doar unul dintr-o serie enorm de mare de lumi paralele!

Vedem deci ca descoperirea unei noi particule, in acest caz a bosnului Higgs, are implicatii extrem de interesante si importante la nivelul intregului Univers.
In urmatorii ani la CERN experimentele ATLAS si CMS vor continua cursa spre determinarea proprietatilor noii particule si chiar spre "capturarea" altor particule – daca acestea exista – care ar putea constitui materia intunecata – un alt secret al Universului.

Articol scris de Cătălina Oana Curceanu, prim cercetător în domeniul fizicii particulelor elementare şi al fizicii nucleare, Laboratori Nazionali di Frascati, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Roma, Italia) şi colaborator al Scientia.ro.

 

[anuk]

Stupoare la CERN: au fost descoperite două tipuri de bosoni Higgs, nu unul?

Cercetătorii de la CERN ce au reuşit să descopere particula mult căutată, bosonul Higgs, au anunţat că este posibil să fi descoperit, de fapt, două particule diferite.

Noile date dezvăluite de oamenii de ştiinţă care lucrează la experimentele Atlas şi Large Hadron Collider arată că este vorba despre doi bosoni Higgs, ce au o masă extrem de asemănătoare, dar totuşi diferită.

Rezultatele inedite – ce nu au fost confirmate încă – au apărut după ce oamenii de ştiinţă au observat un tipar neobişnuit în datele originale, ce arătau că bosonul se descompunea în 2 fotoni mai mulţi decât ar fi trebuit, conform teoriei. Studiind datele în detaliu, cercetătorii au observat două „vârfuri”, în loc de unul singur.

Cu alte cuvinte, se pare că există un boson Higgs cu o masă de 123,5 GeV (gigaelectron volţi) şi unul cu o masă de 126,6 GeV.

Înainte de descoperirea acestei particule, oamenii de ştiinţă au speculat că ar putea exista mai multe tipuri de bosoni Higgs, însă nu se aşteptau ca particulele să aibă o masă atât de apropiată. De aceea, majoritatea cercetătorilor afirmă că este mai degrabă vorba despre o problemă a experimentului.

„În acest caz, cel mai probabil este vorba despre o eroare sistematică. Ar fi o coincidenţă prea mare ca două particule Higgs să fie atât de apropiate ca masă”, a explicat fizicianul Adam Falkowski.

Şansele ca rezultatul observat să se datoreze şansei sunt estimate la 1 din 100, fiind mult mai mari decât standardul aplicat în fizica particulelor, de 1 la 3,5 milioane, pentru ca oamenii de ştiinţă să afirme că este vorba despre o „descoperire”.

Cercetătorii de la CERN încearcă să afle acum motivul pentru care au fost înregistrate aceste rezultate neobişnuite.

Surse: Huffington Post, The Economist




http://www.descopera.ro/

 

[real32]

Nu ar fi chiar atat de surprinzator. Cand s-a descoperit structura nucleelor atomice s-a vazut ca sunt doua tipuri de nucleoni cu mase foarte apropiate (protonul cu masa 1.007276u si neutronul cu masa 1.008665u).