Znaleźli ślady "boskiej cząstki". Więcej będzie wiadomo w 2012

Wielki Zderzacz Hadronów

Wyniki najnowszych eksperymentów w Wielkim Zderzaczu Hadronów sugerują, że poszukiwany od lat przez naukowców bozon Higgsa istnieje. Jeśli to prawda, naukowcom udało się potwierdzić jedną z najważniejszych teorii współczesnej fizyki. Dane komentuje dla portalu TVN Meteo prof. Ernest Bartnik, fizyk UW.

Bozon Higgsa to cząstka elementarna, której istnienie zakłada Model Standardowy. Ta jedna z najważniejszych współczesnych teorii w fizyce, opisująca cząstki elementarne, podstawowy składnik każdej materii, opisuje językiem matematyki oddziaływania między cząsteczkami. Już w latach 80. większość założeń teorii potwierdzono doświadczalnie.

Do potwierdzenia całego modelu dotąd brakowało jednak jednego elementu - dowodu na istnienie właśnie bozonu Higgsa.

Czym jest "boska cząstka"?

Bozon Higgsa ma być częścią mechanizmu sprawiającego, że cząstki mają taką, a nie inną masę. Sama cząstka, jak wynika z dotychczasowych eksperymentów, może mieć masę między 115 a 130 GeV (gigaelektronowoltów). Jednostki eV są zwykle stosowane w różnych dziedzinach fizyki do określania mas cząstek i kwazicząstek, w odniesieniu do relacji pomiędzy masą a energią (E=mc2).

Zgodnie z hipotezą mechanizmu Higgsa, przestrzeń jest wypełniona tzw. polem Higgsa, z którym oddziałują wszystkie cząstki. Te rodzaje cząstek, które oddziałują silniej z polem, mają większą masę od tych, które oddziałują słabiej. Działa to podobnie jak w przypadku wyścigowego bolidu, który znacznie łatwiej rozcina powietrze niż autobus.

Właśnie dlatego bozon Higgsa nazywany jest też "boską cząstką" - ponieważ ma być odpowiedzialny za to, że materia w ogóle posiada masę. Jego istnienie zostało uzasadnione teoretycznie w drugiej połowie XX wieku.

350 bilionów kolizji

Do poszukiwań "boskiej cząstki" zbudowano 3 lata temu najpotężniejszy akcelerator cząstek elementarnych - Wielki Zderzacz Hadronów (ang. LHC - Large Hadron Collider). Znajduje się on w tunelu o średnicy 9 km, 100 metrów pod ziemią, w laboratorium Europejskiej Organizacji Badań Jądrowych CERN, w pobliżu Genewy na granicy francusko-szwajcarskiej.

Pracujący przy poszukiwaniach cząstki naukowcy zostali podzieleni na dwa zespoły. Pracowali na niezależnych od siebie detektorach (ATLAS i CMS), które opierają się na różnych technologiach. Razem przeprowadzili 350 bilionów kolizji, które pozwoliły stwierdzić, że bozon może istnieć. Wyniki badań obu zespołów są w 90 proc. zgodne.

Nie złapali cząstki, ale są ślady

We wtorek po południu rzeczniczka eksperymentu ATLAS Fabiola Gianotti i rzecznik CMS Guido Tonelli przedstawili na seminarium w Genewie dotychczasowe wyniki poszukiwań bozonu Higgsa.

Ślady cząstek o masie i właściwościach zbliżonych do hipotetycznego bozonu Higgsa, zaobserwowały zespoły obu eksperymentów. Wskazują one na istnienie "boskiej cząstki", nie są jednak na tyle silne, by można było oficjalnie ogłosić odkrycie.

- Te dane są dosyć wczesne, ale w tym przypadku to i tak bardzo dużo – mówi w rozmowie z portalem TVN Meteo prof. Ernest Bartnik, fizyk z UW. – Sytuacja jest skomplikowana. Naukowcy z CERN obserwują produkty rozpadu nietrwałych cząstek, dlatego wyniki badań są bardzo pośrednie – tłumaczy profesor.

"Może bozon, może fluktuacja"

Jak poinformowali naukowcy, obszar ich badań został już znacznie ograniczony.

- W ciągu ostatnich kilku tygodni zaczęliśmy obserwować intrygującą nadwyżkę przypadków w okolicy masy 125 GeV. Te nadwyżki mogą być fluktuacją, ale może to być też coś bardziej interesującego. Nie możemy sformułować żadnych konkluzji na tym etapie. Potrzebujemy głębszych analiz i więcej danych - tłumaczy Fabiola Gianotti, rzeczniczka eksperymentu ATLAS.

Rozwiązanie w 2012

Naukowcy dodają, że Wielki Zderzacz Hadronów w tym roku spisuje się bardzo dobrze, więc nie będzie trzeba długo czekać na zebranie wystarczającej ilości danych. Termin rozwiązania zagadki wyznaczyli na 2012 rok.

- Nie możemy wykluczyć obecności bozonu Higgsa w ramach Modelu Standardowego między 115 i 127 GeV w związku z niewielką nadwyżką przypadków w tym obszarze, która pojawia się spójnie w pięciu niezależnych kanałach. Nadwyżka jest najbardziej zgodna z bozonem Higgsa w ramach Modelu Standardowego w okolicy 124 GeV i poniżej, ale statystycznie nie jest wystarczająco duża, by powiedzieć cokolwiek rozstrzygającego. Na dzień dzisiejszy, to, co obserwujemy, jest zgodne tak z fluktuacją tła, jak z obecnością bozonu. Ulepszone analizy i dodatkowe dane dostarczone w 2012 roku przez tę wspaniałą maszynę udzielą definitywnej odpowiedzi - komentuje Guido Tonelli, rzecznik eksperymentu CMS.

Żeby zrozumieć świat

Prof. Bartnik wyjaśnia, co wydarzy się dalej po wtorkowej publikacji CERN: - To odkrycie nie niesie ze sobą żadnych implikacji. To jest czysta nauka. Naukowcy zajmujący się badaniami tego typu mają jeden cel: zrozumieć świat - mówi naukowiec.

A co, jeśli naukowcom nie uda się potwierdzić istenienia bozonu Higgsa? - Fizycy będą musieli wówczas popracować nad całkiem nowym modelem cząstek, a to nie będzie takie proste - komentuje prof. Ernest Bartnik.

- Cząstki, które badamy to 4 proc. wszechświata, 20 proc. kolejnych to tzw. czarna materia, której nie widzimy. Z kolei ok. 75 proc. to ciemna energia, o niej nic nie wiemy – dodaje fizyk. - To jest kolejny krok do poznania wszechświata, ale model ten na pewno trzeba będzie jeszcze rozszerzyć - uważa profesor.

Komputerowy obraz z detektora ATLAS. W tym zderzeniu mógł powstać bozon Higgsa (CERN)

Autor: map,ar/aq//ms / Źródło: bbc.co.uk, PAP, CERN, TVN Meteo

Pozostałe wiadomości

Niezwykle ciepła grudniowa aura właśnie dobiegła końca. Czego możemy się spodziewać w święta Bożego Narodzenia i w sylwestra? Sprawdź długoterminową prognozę temperatury na 16 dni, przygotowaną przez prezentera i synoptyka tvnmeteo.pl Tomasza Wasilewskiego.

Pogoda na 16 dni: będzie zimniej niż ostatnio

Pogoda na 16 dni: będzie zimniej niż ostatnio

Źródło:
tvnmeteo.pl

Pogoda na Boże Narodzenie. Przed świętami lokalnie dosypie jeszcze trochę śniegu, czy jednak wystarczy go, by utrzymał się do Wigilii? Sprawdź najnowszą aktualizację świątecznej prognozy pogody.

Przed samymi świętami spadnie śnieg. Czy pozostanie z nami na dłużej?

Przed samymi świętami spadnie śnieg. Czy pozostanie z nami na dłużej?

Źródło:
tvnmeteo.pl

IMGW wydał ostrzeżenia meteorologiczne. W południowej Polsce noc przyniesie opady śniegu i silne podmuchy wiatru. Sprawdź, gdzie będzie szczególnie niebezpiecznie.

IMGW ostrzega. Nocą miejscami będzie niebezpiecznie

IMGW ostrzega. Nocą miejscami będzie niebezpiecznie

Aktualizacja:
Źródło:
IMGW

Populacja bliskiej wymarcia jaszczurki z Karaibów odbudowała się w ciągu zaledwie sześciu lat. W 2018 roku na świecie żyło mniej niż 100 osobników Pholidoscelis corvinus, ale dzięki wysiłkom ekspertów obecnie ich liczba zwiększyła się szesnastokrotnie. Przypadek ten pokazuje, jak ważną rolę pełni odpowiednia ochrona gatunkowa.

Była na skraju wymarcia, ale pojawił się "niezwykły zwrot akcji"

Była na skraju wymarcia, ale pojawił się "niezwykły zwrot akcji"

Źródło:
Fauna & Flora

W australijskim stanie Wiktoria trwa walka z pożarem, który niemal tydzień temu wybuchł na terenie parku narodowego. W niedzielę płomienie ogarniały obszar 34 tysięcy hektarów i wciąż rozszerzały swój zasięg. Mieszkańcy miejscowości sąsiadujących z parkiem musieli opuścić swoje domy i nie wrócą do nich przed świętami.

Musieli uciekać z domów przed świętami. "Ludzie nie są do końca pewni, co się wydarzy"

Musieli uciekać z domów przed świętami. "Ludzie nie są do końca pewni, co się wydarzy"

Aktualizacja:
Źródło:
PAP, The Guardian, ABC News, 9news.com.au

Co najmniej 94 osoby zginęły w wyniku przejścia cyklonu Chido przez Mozambik. Do poważnych szkód doszło w targanej konfliktem wewnętrznym prowincji Cabo Delgado, gdzie żywioł dotknął ponad 90 tysięcy najmłodszych. W gruzy obróciły się tam całe miejscowości.

"Całe wsie obróciły się w gruzy". Zginęło prawie 100 osób

"Całe wsie obróciły się w gruzy". Zginęło prawie 100 osób

Źródło:
PAP, UNICEF

Pogoda na jutro, czyli na poniedziałek 23.12. W nocy w większości kraju przydadzą się parasole - przelotnie popada deszcz, miejscami deszcz ze śniegiem i śnieg. W dzień opadów będzie już mniej, a niebo będzie się rozpogadzać. Termometry pokażą od 1 do 5 stopni Celsjusza.

Pogoda na jutro - poniedziałek 23.12. Noc będzie deszczowa, lokalnie śnieżna

Pogoda na jutro - poniedziałek 23.12. Noc będzie deszczowa, lokalnie śnieżna

Źródło:
tvnmeteo.pl

NASA opublikowała animację, na której największa góra lodowa świata wyrwała się z wodnego wiru i zaczęła dryfować po oceanie. A23a przez wiele miesięcy tkwiła w jednym miejscu, nie mogąc ruszyć się dalej. Naukowcy wciąż do końca nie wiedzą, co sprawiło, że ogromna bryła lodu wydostała się z pułapki.

Największa góra lodowa świata wyrywa się z pułapki. Nagranie

Największa góra lodowa świata wyrywa się z pułapki. Nagranie

Źródło:
NASA Earth Observatory, BAS, tvnmeteo.pl

Rozpoczęła się kalendarzowa zima, a wraz z nią miejscami spadł słaby śnieg. Biało zrobiło się w niedzielę na wschodzie Mazowsza. Zdjęcia lekko zaśnieżonego krajobrazu otrzymaliśmy na Kontakt24.

"Trzeba przyznać, że dotrzymała terminu". Śnieg na Mazowszu

"Trzeba przyznać, że dotrzymała terminu". Śnieg na Mazowszu

Źródło:
tvnmeteo.pl, Kontakt24

W Nowym Jorku spadł śnieg i zrobiło się biało. Amerykańska Narodowa Służba Pogodowa (NWS) poinformowała, że są to pierwsze, mierzalne grudniowe opady w tym mieście od trzech lat.

Tutaj spadł pierwszy od lat śnieg w grudniu

Tutaj spadł pierwszy od lat śnieg w grudniu

Źródło:
Reuters, NBC New York

Sztuczne światło może powodować wyraźne zmiany w nocnym działaniu ekosystemu raf koralowych. Do takich wniosków doszli badacze z Uniwersytetu Brystolskiego. Jak przekazał jeden z autorów publikacji, sztuczne naświetlanie naraża morskie organizmy na "niespodziewane niebezpieczeństwo".

"Niespodziewane niebezpieczeństwo" w morskich głębinach

"Niespodziewane niebezpieczeństwo" w morskich głębinach

Źródło:
PAP, Uniwersytet Brystolski

Na portugalskiej Maderze wieje silny wiatr. Przez wichury odwołano ponad 30 połączeń lotniczych. Wstrzymano też połączenia morskie z wyspą Porto Santo, wchodzącą w skład tego położonego na Atlantyku archipelagu.

Odwołane loty i rejsy na Maderę   

Odwołane loty i rejsy na Maderę   

Źródło:
PAP, madeira.rtp.pt

Przez pół wieku przepisy chroniły wilki na naszym kontynencie, teraz znów będzie można do nich strzelać. Ale póki co - nie w Polsce. Komisja Europejska uchyliła wprawdzie furtkę do polowań na wilki, ale polski rząd deklaruje, że nie zamierza na razie z niej korzystać. Na ten moment więc wilk pozostaje w naszym kraju zwierzęciem pod ścisłą ochroną.

"Kraje zachodnie deklarowały ścisłą ochronę wilków, teraz chcą je zabijać. Nie powinniśmy im tego ułatwiać"

"Kraje zachodnie deklarowały ścisłą ochronę wilków, teraz chcą je zabijać. Nie powinniśmy im tego ułatwiać"

Źródło:
tvn24.pl

W niedzielę 22 grudnia rozpoczęła się kalendarzowa zima. Astronomiczną powitaliśmy dzień wcześniej - w sobotę. Zimowe niebo będzie pełne ciekawych zjawisk astronomicznych.

Rozpoczęła się kalendarzowa zima

Rozpoczęła się kalendarzowa zima

Aktualizacja:
Źródło:
PAP, tvnmeteo.pl

Pierwszy dzień astronomicznej zimy nie jest w tym roku rekordowo ciepły, ale jak zaznaczyła synoptyczka IMGW Ewa Łapińska, widać tendencję do tego, że temperatura w tym okresie jest coraz wyższa. Po odwilży w tym tygodniu śnieg w górach zdążył już spaść, ale i tak jest go mało. W Zakopanem w sobotę leżały cztery centymetry białego puchu.

Cała Polska na czerwono. "Jest tendencja"

Cała Polska na czerwono. "Jest tendencja"

Źródło:
PAP, IMGW, tvnmeteo.pl

Do pewnej rodziny z amerykańskiego stanu Wirginia zawitał niespodziewany gość. Do domu przez komin wleciała sowa, która usiadła na szczycie choinki. Jej przegonienie nie było łatwe.

Wleciała do domu i usiadła na choince. "Zobaczyłam wielką sowę"

Wleciała do domu i usiadła na choince. "Zobaczyłam wielką sowę"

Źródło:
cbsnews.com, nbcwashington.com

Tysiące osób świętowały w sobotę o świcie przesilenie zimowe, czyli moment rozpoczęcia astronomicznej zimy i zarazem najkrótszy dzień roku na półkuli północnej, na stanowisku archeologicznym Stonehenge w Wielkiej Brytanii.

Najkrótszy dzień roku. Tłumy zebrały się w Stonehenge

Najkrótszy dzień roku. Tłumy zebrały się w Stonehenge

Źródło:
PAP, Reuters, tvnmeteo.pl

W słynącym z charakterystycznych czerwonych skał parku stanowym w amerykańskim stanie Utah część z nich została zabarwiona na niebiesko. Według władz prawdopodobnie ktoś użył armaty prochowej. Żeby wyczyścić skały, trzeba było użyć 90 litrów wody.

"Co wolelibyście zobaczyć?". Incydent w parku narodowym

"Co wolelibyście zobaczyć?". Incydent w parku narodowym

Źródło:
Miami Herald, The Sacramento Bee

Smog spowił w sobotę Nowe Delhi, stolicę Indii. Spowodował, że widzialność była mocno ograniczona. Mieszkańcy skarżyli się na trudności z oddychaniem. Jakość powietrza była znacznie powyżej normy.

"Pieką mnie oczy i ciągle kaszlę, brakuje mi tchu"

"Pieką mnie oczy i ciągle kaszlę, brakuje mi tchu"

Źródło:
Reuters

Tydzień temu w Majottę uderzył potężny cyklon Chido. Sytuacja we francuskim terytorium zamorskim jest trudna - wiele domów nie ma prądu, brakuje wody i jedzenia. - Wieczorami, po zachodzie słońca na ulicach robi się dość niebezpiecznie - powiedziała pani Anna, która wysłała nam swoją relację na Kontakt24. Polka mieszka tam od kilku lat.

"Nie ma prądu, dochodzi do kradzieży, słychać wystrzały z broni gazowej"

"Nie ma prądu, dochodzi do kradzieży, słychać wystrzały z broni gazowej"

Źródło:
BBC, Reuters, Kontakt24

Naukowcy z organizacji Conservation International odkryli w peruwiańskiej Amazonii 27 nieznanych dotąd gatunków zwierząt. Najbardziej dziwacznymi są ryby z głowami przypominającymi "wielki, napuchnięty nos", a także wodno-lądowe myszy.

Ryby z "kluchowatymi głowami", pływające myszy

Ryby z "kluchowatymi głowami", pływające myszy

Źródło:
PAP, CNN

Położna z Majotty opowiedziała historię porodu, do którego doszło w noc po uderzeniu cyklonu Chido w wyspy. Jak wspominała, aby dotrzeć do rodzącej, musiała wspinać się i czołgać przez połamane drzewa. Na zdewastowanym przez żywioł terytorium nie ma wody i prądu, co utrudnia pracę szpitalom położniczym.

Czołgała się pod połamanymi drzewami, by odebrać poród. W szpitalu nie ma wody i prądu

Źródło:
Reuters, BBC

Naukowcy z Koreańskiego Instytutu Nauki i Technologii opracowali pływające drony. Wyposażone są one w "hydrofilowe zęby", dzięki którym mogą wychwytywać unoszący się w wodzie mikroplastik.

Pływające drony z "zębami". Nowy sposób walki z mikroplastikiem

Pływające drony z "zębami". Nowy sposób walki z mikroplastikiem

Źródło:
PAP, onlinelibrary.wiley.com

Silny wiatr szalał w piątek nad Włochami. W Como na północy kraju podmuchy przewróciły stojącą na placu choinkę. Trudna sytuacja panowała także na wybrzeżu Ostii, gdzie wiatr uszkodził kilka konstrukcji w porcie i na plaży.

Wiatr przewracał świąteczne dekoracje i budynki na nabrzeżu

Wiatr przewracał świąteczne dekoracje i budynki na nabrzeżu

Źródło:
ANSA, Fiumicino Online

Z raportu opublikowanego przez brytyjską Agencję Ochrony Środowiska wynika, że 6,3 miliona domów i budynków przedsiębiorstw w Anglii może znaleźć się pod wodą na skutek powodzi. W związku ze zmianami klimatu, które zostały po raz pierwszy uwzględnione w takiej analizie, do 2050 roku liczba ta może wzrosnąć nawet do ośmiu milionów.

Ponad sześć milionów nieruchomości w Anglii zagrożonych powodziami. Alarmujący raport

Ponad sześć milionów nieruchomości w Anglii zagrożonych powodziami. Alarmujący raport

Źródło:
The Guardian, gov.uk, independent.co.uk

Kotik południowy odpoczywał na plaży w Rio de Janeiro. Pojawienie się zwierzęcia o tej porze roku jest rzadkością w tych rejonach Brazylii - zazwyczaj są one częstszymi gośćmi na zimę, nie na początku lata. Obecność ssaka wzbudziła spore zainteresowanie ze strony plażowiczów.

Kotik na kultowej plaży. To rzadki widok o tej porze roku

Kotik na kultowej plaży. To rzadki widok o tej porze roku

Źródło:
G1 Globo, Folha do Leste

Najstarsze na świecie szczątki praprzodka ssaków zostały odnalezione na Majorce. Skamieniałość gorgonopsa, szablozębnego drapieżnika, zachowała się w zaskakująco dobrym stanie. Naukowców zdziwiła jeszcze jedna kwestia - szczątki tych zwierząt znajdowano znacznie dalej od równika.

Na Majorce znaleziono szczątki gorgonopsa

Na Majorce znaleziono szczątki gorgonopsa

Źródło:
CNN, ICP

Gdy my szykujemy się do zimy, na półkuli południowej zaczyna się lato. Mieszkańcy Chile mierzą się już z falą upałów. Temperatura znacząco przekracza 30 stopni Celsjusza.

34 stopnie w cieniu. Wydano pierwsze ostrzeżenie

34 stopnie w cieniu. Wydano pierwsze ostrzeżenie

Źródło:
Reuters, tvnmeteo.pl

Naukowcy z Królewskich Ogrodów Botanicznych w Kew w Wielkiej Brytanii opisali w tym roku łącznie 172 nowych gatunków roślin i grzybów i wybrali z nich 10 najciekawszych. Części nowo odkrytych gatunków już nadano status zagrożonych. Jak podkreślają badacze, "trzeba się ścigać z czasem, aby zdążyć je wszystkie odnaleźć".

"Palma widmo", grzyby zębowe, liany o zapachu marcepanu. Oto nowe gatunki opisane w tym roku

"Palma widmo", grzyby zębowe, liany o zapachu marcepanu. Oto nowe gatunki opisane w tym roku

Źródło:
PAP, kew.org