Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

Zmarł Leon Lederman, twórca terminu „boska cząstka”

Recommended Posts

Wczoraj w wieku 96 lat zmarł wybitny fizyk Leon Lederman, twórca terminu „boska cząstka”. O śmierci naukowca poinformowało Fermilab, którego Lederman był dyrektorem w latach 1978–1989. To za jego rządów zbudowano Tevatron, który w latach 1983–2010 był najpotężniejszym zderzaczem cząstek.

W 1988 roku Lederman wraz z dwoma innymi naukowcami został laureatem Nagrody Nobla z fizyki. Przyznano im ją za dokonane 22 lata wcześniej odkrycie, że neutrino występują w więcej niż jednym rodzaju. Obecnie wiemy, że są trzy rodzaje neutrino. Później Lederman stał na czele zespołu, który odkrył kwarka dolnego.

W 1993 roku ukazała się jego książka za tytułowana: "Boska cząstka: jeśli wszechświat jest odpowiedzią, to jak brzmi pytanie?". Boską cząstką nazwał Lederman bozon Higgsa, ostatni brakujący element modelu standardowego cząstek.

Niektórzy fizycy wyśmiewali nowy termin, gdyż łączył on religię i naukę, a ich zdaniem są to rzeczy, sobie przeciwstawne. W swojej książce Lederman wyjaśniał, że wybrał taki termin z dwóch powodów. Po pierwsze wydawca nie pozwoliłby mu na użycie bardziej dosadnego terminu. Po drugie, jak pisał, istnieje tutaj pewna łączność z inną, znacznie starszą, książką. I zacytował ustęp z Księgi Rodzaju.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Nadeszły długo oczekiwane pierwsze wyniki badań w eksperymencie Muon g-2 prowadzonym przez Fermi National Accelerator Laboratory (Fermilab). Pokazują one, że miony zachowują się w sposób, który nie został przewidziany w Modelu Standardowym. Badania, przeprowadzone z bezprecedensową precyzją, potwierdzają sygnały, jakie inni naukowcy zauważali od dekad. Jeśli się potwierdzą, będzie to wyraźnym dowodem, iż miony wykraczają poza Model Standardowy i mogą wchodzić w interakcje z nieznaną cząstką.
      To wyjątkowy dzień, długo oczekiwany nie tylko przez nas, ale przez całą społeczność fizyków, mówi Graziano Venanzoni, fizyk z Włoskiego Narodowego Instytutu Fizyki Jądrowej, rzecznik eksperymentu Muon g-2.
      Miony są około 200 razy bardziej masywne niż ich kuzyni, elektrony. Występują w promieniowaniu kosmicznym docierającym do Ziemi, a w akceleratorach cząstek potrafimy uzyskiwać je w dużych ilościach. Podobnie jak elektrony, miony zachowują się tak, jakby zawierały magnes. Jak wiemy ze wzoru wprowadzonego przez Paula Diraca, twórcę teorii kwarków, moment magnetyczny samotnego mionu – współczynnik g – ma wartość 2. Stąd zresztą nazwa eksperymentu Muon g-2. Z czasem do wyliczeń tych wprowadzono niewielkie poprawki, określając dokładną wartość współczynnika.
      Jednak na mion, podobnie zresztą jak na elektron, wpływa jego otoczenie. Gdy miony krążą w eksperymencie Muon g-2 stykają się z kwantową pianką tworzoną przez pojawiające się i znikające subatomowe cząstki. Interakcja z nimi wpływa na wartość współczynnika g. Model Standardowy pozwala z wielką precyzją wyliczyć tę wartość. Oczywiście uwzględniając przy tym znane nam cząstki. Jeśli więc pojawi się cząstka lub siła nieznana w Modelu Standardowym, współczynnik g przyjmie wartość, która nie jest przezeń przewidziana.
      To, co mierzymy, odzwierciedla wszystkie interakcje, z jakimi mion miał do czynienia. Jednak gdy teoretycy przeprowadzają swoje obliczenia, biorąc pod uwagę wszystkie znane siły i cząstki Modelu Standardowego, okazuje się, że wynik ich obliczeń jest różny od wyniku naszego eksperymentu. To silna wskazówka, że na mion działa coś, czego nie przewiduje Model, mówi Renee Fatemi, fizyk z University of Kentucky, która jest odpowiedzialna za symulacje w eksperymencie Muon g-2.
      Zgodnie z akceptowanymi obecnie wyliczeniami teoretyków współczynnik g dla mionu wynosi 2,00233183620(86), a wartość poprawki momentu magnetycznego to 0,00116591810(43). W nawiasach zawarto niepewność wyliczeń. Tymczasem uśrednione wartości, jakie uzyskano podczas najnowszych eksperymentów w Fermilab to 2,00233184122(82) oraz 0,00116592061(41).
      Istotność statystyczna tej różnicy – czyli w tym przypadku niezgodność obliczeń teoretycznych obliczeń z pomiarami – wynosi aż 4,2 sigma. Przypomnijmy tutaj, że od 5 sigma mówimy w fizyce o odkryciu. Prawdopodobieństwo, że uzyskane wyniki są fałszywe wynosi 1:40 000. Jak zatem widać, fizycy o odkryciu jeszcze nie mówią, ale mają bardzo silne przesłanki, by wierzyć w wyniki eksperymentu.
      Eksperyment Moun g-2 zaczął w Fermilab pracę w 2018 roku. Korzysta on z nadprzewodzącego magnetycznego pierścienia akumulacyjnego o średnicy ponad 15 metrów. W 2013 roku pierścień ten został przewieziony z Brookhaven National Laboratory, gdzie nie był już potrzebny. To niezwykłe wydarzenie opisywaliśmy przed 8 laty. Przez kolejne 4 lata specjaliści składali, kalibrowali i testowali nowe urządzenie, wyposażając Moun g-2 w najnowsze osiągnięcia techniki i tworząc na jego potrzebny nowe metody badawcze.
      W eksperymencie tym strumień mionów tysiące razy krąży w pierścieniu z prędkością bliską prędkości światła. Tylko w pierwszym roku działania Muong g-2 z Fermilab zebrał więcej danych niż wszystkie wcześniejsze eksperymenty razem wzięte. Dzięki współpracy ponad 200 naukowców z 35 instytucji naukowych z 7 krajów udało się obecnie dostarczyć szczegółowe dane dotyczące pomiarów ruchu ponad 8 miliardów mionów wykorzystywanych podczas pierwszego sezonu badawczego (rok 2018). Obecnie prowadzone są analizy danych z dwóch kolejnych sezonów (lata 2019–2020). Jednocześnie trwa czwarty sezon, a piąty jest planowany.
      Połączenie danych ze wszystkich wspomnianych sezonów pozwoli na określenie współczynnika g z jeszcze większą precyzją. Dotychczas przeanalizowaliśmy mniej niż 6% danych, jakie dostarczy nam Muon g-2. Już pierwsze wyniki pokazują, że istnieje interesująca rozbieżność pomiędzy eksperymentem a Modelem Standardowym. W ciągu najbliższych kilku lat dowiemy się znacznie więcej, mówi Chris Polly z Fermilab, który jako student brał udział w badaniach w Brookhaven.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      W 1973 roku dwóch wybitnych fizyków Leszek Łukaszuk i Basarab Nicolescu ogłosiło, że z ich wyliczeń wynika, iż powinna istnieć nieznana dotychczas kwazicząstka. Odderon, bo o nim mowa, miał być kulą gluonową przewidzianą przez chromodynamikę kwantową. Ten partner znanego już wcześniej – chociaż również teoretycznie – pomeronu, miał składać się z trzech gluonów. Rozpoczęły się poszukiwania odderonu. Teraz, po niemal 50 latach, poinformowano o jego odnalezieniu.
      Szwedzko-węgierskiemu zespołowi naukowemu udało się znaleźć odderony w danych z Wielkiego Zderzacza Hadronów i Tevatronu. Przez wiele miesięcy analizowali dane ze zderzeń protonów oraz protonów z antyprotonami. To kamień milowy w fizyce cząstek. Wspaniale jest brać udział w lepszym zrozumieniu materii, mówi Roman Pasechnik z Uniwersytetu w Lund. Współpracujemy z jednymi z najlepszych fizyków cząstek na świecie. Byli zdumieni, gdy opublikowaliśmy wyniki naszej pracy, dodaje.
      Odkrycie to efekt współpracy naukowców z eksperymentu TOTEM prowadzonego w LHC z badaczami z eksperymentu D0 z Fermilab. Uzyskane wyniki dotykają najbardziej istotnych zagadnień chromodynamiki kwantowej, szczególnie zaś interakcji pomiędzy gluonami i faktu, że nieparzysta liczba gluonów może nie posiadać koloru. Bardzo ważnym elementem odkrycia jest fakt, że dane pozwalające na jego dokonanie pochodzą z LHC i Tevatronu, które pracowały z różnymi energiami, mówi rzecznik TOTEM Simone Giani.
      Stany składające się z dwóch lub więcej gluonów zwane są kulami gluonowymi. Są bardzo szczególnymi obiektami złożonymi wyłącznie z nośników oddziaływań silnych. Postępy chromodynamiki kwantowej pozwoliły na przewidzenie istnienia odderonu, ale do jego wykrycia potrzebne były bardzo szczegółowe dane ze zderzeń protonów.
      Większość wysokoenergetycznych kolizji protonów kończy się ich rozbiciem na tworzące je kwarki i gluony. Jednak w około 25% przypadków dochodzi do elastycznego odbicia. Protony nie ulegają zniszczeniu, ale odbiciu i rozproszeniu.
      Przy wysokich energiach różnice w elastycznym rozpraszaniu po kolizjach proton-proton a proton-antyproton tłumaczy się faktem, że w interakcji pomiędzy protonami pośredniczą wyłącznie gluony. W szczególności tłumaczono to wymianą pomeronu, neutralnej pod względem koloru kuli gluonowej złożonej z parzystej liczby gluonów.
      Jednak w 2018 roku badacze z TOTEM poinformowali o uzyskaniu wyników, których nie dało się wytłumaczyć w powyższy sposób. Wydawało się, że w grę wchodzi tutaj jeszcze jakiś obiekt z dziedziny chromodynamiki kwantowej. Musiała być nim kula glonowa składająca się co najmniej z trzech lub innej nieparzystej liczby gluonów. Była to silna wskazówka, ale jeszcze nie odkrycie.
      Teraz dokonano niezależnej analizy, w której wzięto pod uwagę wyniki zderzeń protonów z LHC dokonywanych przy energiach 2,76 TeV, 7 TeV, 8 TeV oraz 13 TeV. Ponadto wyniki te ekstrapolowano na energię 1,96 TeV. Dodatkowo w analizie uwzględniono wyniki z Tevatronu, gdzie zderzano protony i antyprotony przy energii 1,96 TeV. Ponownie znaleziono dowody na istnienie odderonu. Gdy wyniki te porównano z danymi ze zderzeń z eksperymentu TOTEM dokonanych przez eksperyment TOTEM, uzyskano pewność, że mamy do czynienia z odkryciem.
      Prawdopodobieństwo statystyczne uzyskanych wyników wynosi 5,2–5,7, zatem mówimy o pierwszym eksperymentalnym potwierdzeniu istnienia odderonu, mówi Christophe Royon, który prezentował wyniki podczas spotkania w CERN.
      Z pracą Evidence of Odderon-exchange from scaling properties of elastic scattering at TeV energies można zapoznać się na łamach The European Physical Journal C.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Olga Tokarczuk została tegoroczną laureatką... ubiegłorocznej Nagrody Nobla w dziedzinie literatury. Tegorocznym laureatem został Peter Handke z Austrii.
      Tokarczuk została nagrodzona za wyobraźnię narracyjną, która, połączona z encyklopedyczną pasją, reprezentuje przekraczanie granic jako formę życia.
      Polska pisarka urodziła się w 1962 roku w Sulechowie, obecnie mieszka w Krajanowie pod Nową Rudą. Oboje jej rodzice byli nauczycielami, a znaczny wpływ na ukształtowanie literackich pasji Olgi miał fakt, że jej ojciec był również szkolnym bibliotekarzem. Tokarczuk ukończyła psychologię na Uniwersytecie Warszawskim. Zadebiutowała w 1993 roku „Podróżą ludzi Księgi”. Rozgłos przyszedł po trzech latach, wraz z książką „Prawiek i inne czasy”. To, jak stwierdzili członkowie Akademii Szwedzkiej, "doskonały przykład nowej polskiej literatury po roku 1989, która nie wydaje ocen moralnych i nie stara się reprezentować świadomości narodowej. Zamiast tego jest dowodem na niezwykła wyobraźnię i wysokiej klasy artyzm". Szczególną uwagę zwrócono również na „Księgi Jakubowe”. Uznano je za opus magnum pisarki, podkreślono lata, jakie spędziła w archiwach i bibliotekach na badaniach, które pozwoliły jej napisać tę książkę.
      Tokarczuk otrzymała literackiego Nobla za rok 2018. Przed rokiem nagroda ta nie została przyznana, gdyż wybuchł skandal w związku z wykorzystywaniem seksualnym kobiet przez męża jednej z członkiń Akademii, który zakończył się rezygnacją przewodniczącej Akademii, Sary Danius, oraz poetki Katariny Frostenson, której męża dotyczyły oskarżenia.
      Tegorocznym laureatem Nagrody Nobla z literatury został Austriak Peter Handke. Urodzony w 1942 roku, studiował prawo, ale przerwał studia i poświęcił się literaturze. Debiutował w 1966 roku nowelą „Die Hornissen”. Obecnie jest jednym z najbardziej wpływowych europejskich pisarzy po II wojnie światowej. Tworzy nowele, eseje, dzieła dramatyczne, jest autorem scenariuszy.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Część fizyków uważa, że w Wielkim Zderzaczu Hadronów (LHC) powstają długo żyjące cząstki, które dotychczas nie zostały wykryte. W przyszłym tygodniu w CERN odbędzie się spotkanie, na którym zostaną omówione metody zarejestrowania tych cząstek.
      W 2012 roku LHC zarejestrował obecność bozonu Higgsa, ostatniej nieuchwyconej wcześniej cząstki przewidywanej przez Model Standardowy. Jednak od tamtej pory nie znaleziono niczego nowego czy niespodziewanego. Niczego, co wykracałowy poza Model Standardowy. Nie odkryliśmy nowej fizyki, nie potwierdziliśmy założeń, z jakimi rozpoczynaliśmy prace. Może należy zmienić te założenia, mówi Juliette Alimena z Ohio State University, która pracuje przy CMS (Compact Muon Solenoid), jednym z dwóch głównych detektorów cząstek w LHC.
      Pomimo tego, że w LHC zainwestowano miliardy dolarów, to urządzenia pracuje tak, jak pracowały akceleratory przed kilkudziesięcioma laty. Fizycy od dekad zderzają ze sobą protony lub elektrony, zwiększają ich energie, by w procesie tym uzyskać nowe ciężkie cząstki i obserwować, jak w ciągu biliardowych części sekundy rozpadają się na lżejsze, znane nam cząstki. Te lżejsze są wykrywane i na podstawie ich charakterystyk wiemy, z jakich cięższych cząstek pochodzą. Tak właśnie działa i CMS i drugi z głównych wykrywaczy LHC – ATLAS (A Toroidal LHC Apparatus).
      Jednak długo żyjące ciężkie cząstki mogą umykać uwadze detektorów. Przypuszczenie takie nie jest nowe. Niemal wszystkie teorie wykraczające poza standardowe modele fizyczne przewidują istnienie długo żyjących cząstek, mówi Giovanna Cottin, fizyk-teoretyk z Narodowego Uniwersytetu Tajwańskiego. Na przykład teoria supersymetrii mówi, że każda z cząstek Modelu Standardowego ma cięższego partnera. Istnieją teorie mówiące też o istnieniu np. ciemnych fotonów i innych „ciemnych” cząstek. Dotychczas niczego takiego nie udało się zaobserwować.
      LHC nie został zaprojektowany do poszukiwania cząstek wykraczających poza Model Standardowy. CMS i ATLAS skonstruowano tak, by wykrywały cząstki ulegające natychmiastowemu rozpadowi. Każdy z nich zawiera warstwowo ułożone podsystemy rejestrujące produkty rozpadu cząstek. Wszystkie one ułożone są wokół centralnego punktu, w którym dochodzi do zderzenia. Jednak problem w tym, że jeśli w wyniku zderzenia powstanie cząstka, która będzie żyła tak długo, iż przed rozpadem zdoła przebyć chociaż kilka milimetrów, to pozostawi ona po sobie nieoczywiste sygnały, smugi, zaburzone trasy ruchu.
      Oprogramowanie służące do analiz wyników z detektorów odrzuca takie dane, traktując je jak zakłócenia, artefakty. To problem, bo my tak zaprojektowaliśmy eksperymenty, a programiści tak napisali oprogramowanie, że po prostu odfiltrowuje ono takie rzeczy, mówi Tova Holmes z University of Chicago, która w wykrywaczu ATLAS poszukuje takich zaburzeń.
      Holmes i jej koledzy wiedzą, że muszą zmienić oprogramowanie. Jednak to nie wystarczy. W pierwszym rzędzie należy upewnić się, że wykrywacze w ogóle będą rejestrowały takie dane. Jako, że w w LHC w ciągu sekundy dochodzi do 400 milionów zderzeń protonów, w samym sprzęcie zastosowano mechanizmy chroniące przed przeładowaniem danymi. Już na poziomie sprzętowym dochodzi do odsiewania zderzeń i podejmowania decyzji, które są interesujące, a które należy odrzucić. W ten sposób do dalszej analizy kierowane są dane z 1 na 2000 zderzeń. To zaś oznacza, że możemy mieć do czynienia z utratą olbrzymiej ilości interesujących danych. Dlatego też część naukowców chciałaby przyjrzeć się kalorymetrowi CMS, do którego mogą docierać długo żyjące ciężkie cząstki. Chcieliby zastosować mechanizm, który od czasu do czasu będzie odczytywał pełne wyniki wszystkich zderzeń.
      Szukanie ciężkich cząstek nigdy nie było łatwe, chociażby dlatego, że naukowcy mieli różne pomysły na to, jak je zarejestrować. To zawsze było tak, że pracowały nad tym pojedyncze osoby. A każdy z nich sam dla siebie stanowił grupę wsparcia, przyznaje James Beacham z Ohio State University. Teraz zainteresowani połączyli siły i w marcu ukazało się 301-stronicowe opracowanie autorstwa 182 naukowców, w którym zaproponowano metody optymalizacji poszukiwań ciężkich cząstek.
      Niektórzy z nich proponują, by w najbliższej kampanii, planowanej na lata 2012–2023 częściej zbierano kompletne dane ze wszystkich zderzeń. Niewykluczone, że to ostatnia szansa na zastosowanie tej techniki, gdyż później intensywność generowanych wiązek zostanie zwiększona i zbieranie wszystkich danych stanie się trudniejsze.
      Inni chcą zbudowania kilku nowych detektorów wyspecjalizowanych w poszukiwaniu ciężkich cząstek. Jonathan Feng, fizyk-teoretyk z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Irvine, wraz z kolegami uzyskali nawet od CERN zgodę na zbudowanie Forward Search Experiment (FASER). To niewielki detektor, który ma zostać umieszczony w tunelu serwisowym w odległości 480 metrów w dół wiązki od ATLAS-a. Naukowcy zebrali już nawet 2 miliony dolarów od prywatnych sponsorów i dostali potrzebne podzespoły. FASER ma poszukiwać lekkich cząstek, takich jak ciemne fotony, które mogą być wyrzucane z ATLAS-a, przenikać przez skały i rozpadać się w pary elektron-pozyton.
      Jeszcze inna propozycja zakłada wykorzystanie pustej komory znajdującej się za niewielkim wykrywaczem LHCb. Umieszczony tam Compact Detector for Exotics at LHCb miałby poszukiwać długo żyjących cząstek, szczególnie tych pochodzących z rozpadu bozonu Higgsa.
      Jednak najbardziej ambitną propozycją jest budowa detektora o nazwie MATHULSLA. Miałby to być wielki pusty budynek wzniesiony na powierzchni nad detektorem CMS. W jego dachu miałyby zostać umieszczone czujniki, które rejestrowałyby dżety pochodzące z rozpadu długo żyjących cząstek powstających 70 metrów poniżej, wyjaśnia David Curtin z Uniwersytetu w Toronto, jeden z pomysłodawców wykrywacza. Uczony jest optymistą i uważa, że detektor nie powinien kosztować więcej niż 100 milionów euro.
      Po nocach śni nam się koszmar, w którym Jan Teoretyk powie nam za 20 lat, że niczego nie odkryliśmy bo nie rejestrowaliśmy odpowiednich wydarzeń i nie prowadziliśmy właściwych badań, mówi Beacham, który pracuje przy wykrywaczu ATLAS.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...