Premiul Nobel pentru Fizică: teoreticienii bosonului Higgs au fost confirmaţi de Academia Suedeză

Peter Higgs şi Francois Englert au primit Premiul Nobel pentru fizică, după identificarea şi descoperirea bosonului Higgs, aşa-numita particulă a lui Dumnezeu, care explică formarea Universului.

Academia Suedeză pentru Ştiinţe a anunţat câştigătorii într-o conferinţă de presă de la Stockholm. Cei doi cercetători vor împărţi 1,2 milioane de dolari, pe care-i vor primi în cadrul ceremoniei de premiere din decembrie.

Higgs, 84 de ani, este profesor la Universitatea din Edinburgh. El a prezis existenţa particulei în 1964, când a dezvoltat mecanismul Higgs. Francois Englert şi Robert Brout au scris, cu două săptămâni înainte, un articol despre o forţă invizibilă care înzestrează particulele elementare cu masă. Ei nu au identificat particula, aşa cum a făcut-o Higgs.

Cercetările făcute de acceleratorul de particule de la institutul CERN au dus la descoperirea practică a acestei particule, care confirmă modelul standard al Universului. CERN a făcut experimentele la Large Hadron Collider în Geneva, Elveţia şi în 2012 au anunţat că au identificat o particulă Higgs, dar abia în 2013 au venit cu declaraţia oficială, care confirmă predicţia cercetătorului britanic.

Pe lângă cei doi premiaţi, alţi şase cercetători au contribuit la descoperirea particulei, iar sute de fizicieni de la CERN au ajutat la demonstrarea practică a existenţei ei. Cei doi au fost premiaţi, în timp ce Brout a fost lăsat deoparte, pentru că acesta din urmă a murit în 2011.

Motivaţia comitetului Nobel a fost "pentru descoperirea teoretică a mecanismului care contribuie la înţelegerea originii masei particulelor subatomice, care a fost confirmată recent prin descoperirea particulei fundamentale prezise, cu ajutorul CERN şi a experimentelor din cadrul Large Hadron Collider".

Haideţi să discutăm pe Facebook Tech Adevărul. 

Mulţumiri Iepurele Mizantrop pentru poza articolului. 

Implicaţiile bosonului Higgs

Această particulă descoperită are o masă de 125 gigaelectronvolţi (GeV), cu 1 GeV mai mult decât masa protonului, notează livescience.com. Experimentele pentru a o descoperi au fost făcute la LHC din Geneva şi au fost susţinute de o descoperire recentă din Statele Unite ale Americii, de la Fermilab. 

1. Originea masei particulelor

Bosonul Higgs este considerat cheia rezolvării misterului originii masei particulelor şi este asociat cu un câmp denumit “câmpul Higgs”. Pe măsură ce particulele parcurg acest câmp, ele capătă masă. “«Mecanismul Higgs» este cel care ne permite să înţelegem cum particulele ajung să aibă masă”, a spus Joao Guimaraes da Costa, fizician la Universitatea Harvard.

“Descoperirea ne ajută să înţelegem modul în care apare masa la nivel cuantic”, a afirmat Maria Spiropulu, profesor la Caltech. Mai mult, asta poate duce la rezolvarea altui mister, şi anume, de ce particulele au masa specifică pe care o au.

2. Implicaţiile în Modelul Standard

Modelul Standard este o teorie care tratează cele trei forţe fundamentale şi particulele elementare. Forţele sunt: interacţiunea electromagnetică, interacţiunea nucleară slabă şi interacţiunea nucleară tare, iar particulele elementare sunt cele care organizează materia în Univers. Bosonul Higgs era particula care lipsea din Modelul Standard şi cea care ar confirma dacă teoria este bună sau nu.

Chiar şi cu bosonul Higgs, teoria Modelului Standard nu este completă, deoarece nu include şi a patra forţă fundamentală, gravitaţia şi nu ia în calcul materia neagră care constituie 98% din tot Univers. “Modelul Standard descrie ceea ce am măsurat, dar nu include gravitaţia sau materia neagră, de aceea sperăm să-l extindem ca să includă mai multe”, a spus Wiliam Murray, fizician la CERN şi al Consiliului Marii Britanii pentru Ştiinţă şi Tehnologie.

3. Forţa electroslabă

Existenţa bosonului Higgs explică modul cum pot fi unite două forţe fundamentale, interacţiunea electromagnetică şi interacţiunea nucleară slabă. Prima este responsabilă de interacţiunea dintre particulele încărcate magnetic, iar cea de-a doua produce majoritatea proceselor de degradare radioactivă. Şi fiecărei forţe din natură îi corespunde o particulă. Particula legată de electromagnetism este fotonul, o particulă fără masă, iar cu interacţiunea slabă sunt asociaţi bosonii W şi Z, particule masive. Mecanismul Higgs este responsabil de aceste diferenţe de masă între particule.

“Dacă introduci câmpul Higgs, bosonii W şi Z se vor combina cu câmpul şi astfel capătă masă. Asta explică de ce bosonii W şi Z au masă şi, mai multe, se reuşeşte unirea interacţiunii electromagnetice cu cea nucleară slabă şi rezultă forţa slabă”, a afirmat Jonas Strandberg, cercetător la CERN şi membru în experimentul ATLAS.

4. Supersimetria

Supersimetria este o teorie pe care existenţa bosonului Higgs o certifică. Aceasta porneşte de la premisa că fiecare particulă are un o altă particulă “superpartener”, dar cu caracteristici uşor diferite. Supersimetria propune şi o particulă alternativă celor care compun materia neagră. “Existenţa bosonului Higgs confirmă supersimetria ca fiind o teorie valabilă, dar asta presupune să dovedim şi că aceasta există”, a declarat Jonas Strandberg.

5. Confirmarea proiectului LHC

Şi, desigur, bosonul Higgs dovedeşte că investiţia în LHC nu a fost degeaba. Acesta e cel mai mare accelerator de particule din lume, iar costul total s-a ridicat la zece miliarde de dolari. CERN l-a creat special pentru a cerceta cele mai mari energii care pot fi reproduse pe Pământ, iar bosonul Higgs este ca Sfântul Graal.

Descoperirea este importantă şi pentru Peter Higgs şi colegii săi care au venit, în 1964, cu teoria mecanismului Higgs. Iar asta s-ar putea traduce chiar într-un premiu Nobel pentru anumiţi cercetători, printre care şi Higgs.

François Englert şi Peter Higgs FOTO Reuters