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

Przed nami trudny czas w pogodzie. W weekend zawita do nas prawdziwa zima. Temperatura mocno spadnie, a z nieba będzie padać śnieg z deszczem i śnieg. Opady mogą być intensywne, niewykluczone są burze.

Groźny powrót zimy do Polski. Szczegółowa prognoza

Groźny powrót zimy do Polski. Szczegółowa prognoza

Źródło:
tvnmeteo.pl

Najbliższe dni przyniosą wiele zagrożeń związanych między innymi z oblodzeniem, przymrozkami i opadami śniegu - wynika z prognozy Instytutu Meteorologii i Gospodarki Wodnej. Żółte alarmy mogą pojawić się w całym kraju. Sprawdź szczegóły.

Weekend przyniesie wiele zimowych zagrożeń

Weekend przyniesie wiele zimowych zagrożeń

Aktualizacja:
Źródło:
IMGW

Minionej nocy na polskim niebie pojawiła się zorza polarna. Świetlny spektakl był widoczny między innymi na północy kraju. Na Kontakt24 otrzymaliśmy wyjątkowe zdjęcia.

"Zorza ponownie zatańczyła nad polskim morzem"

"Zorza ponownie zatańczyła nad polskim morzem"

Aktualizacja:
Źródło:
tvnmeteo.pl, Kontakt24

Pogoda na dziś. Niemal cały piątek 4.04 zapowiada się pogodnie i słonecznie. W drugiej części dnia lokalnie na niebie pojawi się więcej chmur. Termometry pokażą w wielu miejscach 20 stopni.

Pogoda na dziś - piątek, 4.04. Ponad 20 stopni na termometrach

Pogoda na dziś - piątek, 4.04. Ponad 20 stopni na termometrach

Źródło:
tvnmeteo.pl

Co najmniej siedem osób zginęło w wyniku fali burz i tornad, jaka przetoczyła się nad centralnymi regionami Stanów Zjednoczonych. Lokalne władze informują o rozległych zniszczeniach i przerwach w dostawie prądu. Według prognoz zagrażające życiu warunki mogą utrzymywać się jeszcze przez kilka dni.

Nie żyje kilka osób. "Nie traćcie czujności"

Nie żyje kilka osób. "Nie traćcie czujności"

Źródło:
CNN, PAP

W ostatnim czasie w Peru padał intensywny deszcz. Do tragicznego zdarzenia doszło w prowincji Chanchamayo, gdzie trzech robotników zginęło w wyniku osuwiska.

Osunęła się ziemia, spadli ze 150 metrów. Nie żyją

Osunęła się ziemia, spadli ze 150 metrów. Nie żyją

Źródło:
Reuters, elbuho.pe, hytimes.pe, pachamamaradio.org

Susza panuje w Kampinoskim Parku Narodowym. Przepływ wody w biegnącym przez jego teren cieku osiągnął w środę rekordowo niską wartość. Jak przekazali w mediach społecznościowych przedstawiciele parku, jest to szczególnie niebezpieczne dla wrażliwych na ogień kampinoskich ekosystemów.

"Najbardziej palny park w Polsce" zmaga się z suszą

"Najbardziej palny park w Polsce" zmaga się z suszą

Źródło:
KPN, Regionalne Centrum Ekologiczne REC Polska

Kot został odnaleziony podczas telewizyjnej relacji na żywo. Zwierzak zaginął podczas tornada, które w środę przeszło nad stanem Arkansas.

"Tam jest mój kot". Zaginione zwierzę odnalazło się podczas relacji telewizyjnej

"Tam jest mój kot". Zaginione zwierzę odnalazło się podczas relacji telewizyjnej

Źródło:
fox13memphis.com, tvnmeteo.pl
Naukowcy sfermentowali miso w kosmosie

Naukowcy sfermentowali miso w kosmosie

Źródło:
CNN, iScience

Polska misja IGNIS na Międzynarodową Stację Kosmiczną wystartuje najwcześniej w maju - przekazała NASA. W jej tamach na ISS poleci astronauta Sławosz Uznański-Wiśniewski, który przeprowadzi szereg badań zaproponowanych przez krajowe przedsiębiorstwa i ośrodki naukowe.

Polski astronauta na ISS. NASA podała datę

Polski astronauta na ISS. NASA podała datę

Źródło:
PAP, NASA

Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba sfotografował asteroidę 2024 YR4. Do niedawna istniało niewielkie ryzyko, że obiekt mógłby uderzyć w Ziemię w 2032 roku. Obecnie to prawdopodobieństwo oceniane jest na bliskie zeru.

Asteroida, która mogła trafić w Ziemię, na zdjęciu

Asteroida, która mogła trafić w Ziemię, na zdjęciu

Źródło:
ESA, phys.org

Samce muszki owocowej, które "piją" alkohol, są bardziej atrakcyjne dla samic. Jak wynika z badań, ten związek chemiczny powoduje zwiększoną produkcję hormonów płciowych. Co jeszcze ciekawsze - w mózgach muszek owocowych naukowcy zidentyfikowali mechanizm pozwalający na kontrolę konsumpcji alkoholu.

Samce muszek owocowych "piją" alkohol, by zyskać na atrakcyjności

Samce muszek owocowych "piją" alkohol, by zyskać na atrakcyjności

Źródło:
PAP, BBC

Tornada przetoczyły się w środę nad centralnymi i południowymi Stanami Zjednoczonymi. Trąby powietrzne spowodowały spore zniszczenia w stanach Missouri i Arkansas. Meteorolodzy ostrzegają, że to nie koniec zagrożeń - kolejne dni mają przynieść wyjątkowo obfite ulewy.

Ludzie pod gruzami domów, wiatr porywał auta

Ludzie pod gruzami domów, wiatr porywał auta

Źródło:
Reuters, CNN

Część Ameryki Północnej powoli kapie w głąb Ziemi. Jak wyjaśnili naukowcy z Uniwersytetu Teksańskiego, proces ten zachodzi bardzo głęboko pod powierzchnią, na granicy skorupy i płaszcza Ziemi. Modelowanie komputerowe pomogło im też w ustaleniu, co powoduje cieknięcie skał.

Geologowie zauważyli, że Stany Zjednoczone kapią w głąb Ziemi

Geologowie zauważyli, że Stany Zjednoczone kapią w głąb Ziemi

Źródło:
University of Texas - Austin

Trzęsienie ziemi o magnitudzie 5,6 nawiedziło południowe wybrzeże Birmy (Mjanmy) - przekazało niemieckie centrum informacyjne GFZ. Azjatycki kraj nadal zmaga się ze skutkami ubiegłotygodniowych wstrząsów, które wystąpiły w okolicy miasta Mandalaj. Jak podała agencja AP, liczba ofiar kataklizmu przekroczyła 3 tysiące.

Kolejne trzęsienie ziemi w Birmie. Liczba ofiar stale rośnie

Kolejne trzęsienie ziemi w Birmie. Liczba ofiar stale rośnie

Źródło:
PAP, Reuters

Rząd Słowacji zatwierdził plan odstrzału 350 niedźwiedzi oraz wprowadził stan nadzwyczajny w 55 z 79 powiatów kraju. Z decyzją władz nie zgadzają się obrońcy przyrody. Według nich planowany odstrzał kilkakrotnie przekracza dopuszczalny poziom.

Stan nadzwyczajny i zgoda na odstrzał 350 niedźwiedzi

Stan nadzwyczajny i zgoda na odstrzał 350 niedźwiedzi

Źródło:
PAP, TVN24

Po raz pierwszy naukowcy wykazali, że niektóre gatunki porostów mogłyby przetrwać warunki panujące na Marsie. W badaniu, prowadzonym przez Polaków, organizmy poddano symulacji, której rezultat zaprzeczył wcześniejszym założeniom dotyczącym życia na Czerwonej Planecie.

Te niezwykłe organizmy występują w Polsce i być może poradzą sobie na Marsie

Te niezwykłe organizmy występują w Polsce i być może poradzą sobie na Marsie

Źródło:
phys.org, zpe.gov.pl

W dolinie Biebrzy panuje susza. Wystarczy iskra, żeby doszło do pożaru. Susza może mieć także katastrofalny wpływ na tamtejsze ptaki, które do lęgu potrzebują rozlewisk.

Tak sucho nad Biebrzą nie było nawet podczas historycznego pożaru

Tak sucho nad Biebrzą nie było nawet podczas historycznego pożaru

Źródło:
TVN24, tvnmeteo.pl

Ogromne fale nawiedziły we wtorek wschodnie wybrzeże Australii. Na popularnej wśród surferów plaży Bondi ocean poważnie uszkodził klub surfingowy. Trudna sytuacja panowała także na południe od Sydney, gdzie przypływ podmył promenadę.

"Królewski przypływ" uderzył w kultową plażę

"Królewski przypływ" uderzył w kultową plażę

Źródło:
Reuters, ABC News

Potężne ulewy nawiedziły w ubiegłym tygodniu australijski Queensland. Według szacunków władz, pod wodą znalazło się około 500 tysięcy kilometrów kwadratowych terenu. Ponad 100 tysięcy sztuk bydła zatonęło. Meteorolodzy nie mają dobrych wieści, bo prognozowane są kolejne opady.

Roczne opady w tydzień. Pod wodą obszar wielkości Francji

Roczne opady w tydzień. Pod wodą obszar wielkości Francji

Źródło:
AFP, PAP

W okolicach Grindaviku na Islandii trwa erupcja wulkaniczna. Prewencyjnie ewakuowano mieszkańców miasta i turystów przebywających w słynnej Błękitnej Lagunie. Od samego rana w regionie trwa wzmożona aktywność sejsmiczna. Wstrząsy były odczuwalne w wielu regionach kraju.

Wulkan się obudził. Wstrząsy odczuwalne w stolicy

Wulkan się obudził. Wstrząsy odczuwalne w stolicy

Aktualizacja:
Źródło:
PAP, RUV

W ostatnich dniach wiele regionów Stanów Zjednoczonych nawiedziły niszczycielskie burze, którym towarzyszyły tornada. Zginęło co najmniej siedem osób. Wiatr niszczył domy, drzewa i zrywał linie energetyczne. Meteorolodzy ostrzegają, że to jeszcze nie koniec gwałtownych zjawisk.

Nie żyje siedem osób. "Najważniejsze jest zapewnienie bezpieczeństwa"

Nie żyje siedem osób. "Najważniejsze jest zapewnienie bezpieczeństwa"

Źródło:
PAP, NBC News, CNN

Strażacy z Kalifornii od kilku dni walczą z pożarem przy granicy z Nevadą. Udało się powstrzymać rozprzestrzenianie się żywiołu, jednak to nie koniec zmagań służb. Jak podała gazeta "Los Angeles Times", płomienie nadal są potencjalnym zagrożeniem dla znajdujących się w pobliżu drzew, których wiek szacowany jest na ponad 4000 lat.

Ogień zagraża drzewom liczącym ponad 4000 lat

Ogień zagraża drzewom liczącym ponad 4000 lat

Źródło:
PAP, Los Angeles Times, AP, tvnmeteo.pl

W Birmie trwa akcja poszukiwawczo-ratunkowa po trzęsieniu ziemi, jakie nawiedziło kraj w zeszłym tygodniu. Bilans ofiar wzrósł do ponad 2,7 tysięcy. Jak opowiadali na antenie TVN24 wolontariusze z organizacji Humanosh Emergency Medical Team, koordynację pomocy utrudnia brak usług komunikacyjnych, a przez zniszczone drogi służby mają problemy z dotarciem do potrzebujących.

"Podróż, która do tej pory trwała dwie godziny, zajmuje dziesięć"

"Podróż, która do tej pory trwała dwie godziny, zajmuje dziesięć"

Źródło:
Reuters, PAP, TVN24

Ulewy nawiedziły w poniedziałek południową Brazylię. Najtrudniejsza sytuacja panowała w rejonie Sao Paulo, gdzie woda zalała kilka ważnych arterii komunikacyjnych. Transport miejski został wstrzymany, a tysiące domów pozostało bez dostępu do prądu.

Na ulicach zamiast autobusów pojawiły się amfibie

Na ulicach zamiast autobusów pojawiły się amfibie

Źródło:
PAP, G1 Globo

Wystartowała misja Fram2. Załoga kapsuły Crew Dragon "Resilience" spędzi cztery dni na orbicie polarnej - to pierwsza załogowa misja, której trasa przebiega nad obszarami okołobiegunowymi. Cywilni astronauci mają w planach przeprowadzenie ponad 20 eksperymentów.

Spędzą kilka dni na nieprzyjaznej orbicie. Pierwsza taka misja w historii

Spędzą kilka dni na nieprzyjaznej orbicie. Pierwsza taka misja w historii

Źródło:
Reuters, SpaceX, CNN, "Z głową w gwiazdach", "O kosmosie i astronautyce"

Drastyczne ochłodzenie przerwie ciepłą, wiosenną pogodę. Jak bardzo spadnie temperatura? Sprawdź, co przewiduje Tomasz Wasilewski w swojej prognozie długoterminowej na kolejne 16 dni.

Pogoda na 16 dni: w pewnym momencie cofniemy się o miesiąc

Pogoda na 16 dni: w pewnym momencie cofniemy się o miesiąc

Źródło:
tvnmeteo.pl

Z analiz Centrów Kontroli i Prewencji Chorób w USA wynika, że może być więcej gatunków kleszczy, które powodują u ludzi rzadką alergię na czerwone mięso. Głównym jej sprawcą pozostaje jednak niesławny Amblyomma americanum.

Więcej gatunków kleszczy może przenosić alergię na czerwone mięso

Więcej gatunków kleszczy może przenosić alergię na czerwone mięso

Źródło:
Live Science, tvnmeteo.pl