Šta nam donosi otkriće Higsovog bozona?
Početkom ove nedjelje svijet je obišao video koji nagovještava da je u CERN-u konačno otkriven Higsov bozon. Ukoliko se ove informacije potvrde, biće to najznačajniji trenutak moderne fizike u prethnodnih 20 godina. Za danas ujutru, 4. jula, najavljena je konferencija za medije koja nam možda donosi informaciju da dugo očekivani Higsov bozon postoji i da je time stavljena i poslednja ciglica u Standardni model. Bilo bi to krunsko dostignuće zasnovano na petodecenijskom radu više hiljada naučnika.
Međutim sada dolazimo do problema. Ova čestica možda izgleda isuviše
obično. Dok se fizičari u CERN-u spremaju za saopštenje o napretku u
potrazi za „Božijom česticom“ – čudnom česticom koja postoji širom
svemira i interaguje sa svim drugim elementarnim česticama, dajući im
njihovu masu, u ostatku sveta fizičari se pripremaju za moguće
razočaranje.
Razlog ovome je, što su se svo vreme, naučnici
pripremali za mogućnost da je Higsov bozon čestica sa čudnim osobinama.
Međutim kako dosadašnji eksperimenti pokazauju da je u pitanju sasvim
obična čestica, koja se ponaša „po pravilima“, sve je manje verovatno da
će ovo otkriće doneti uzbuđenje u fiziku.
Sredinom XX veka
fizičari su počeli da razvijaju Standardni model, teoriju koja se
odnosila na sve sile i subatomske čestice u celom svemiru. Iako se ovaj
model vremenom pokazivao kao dobar, a naučnici potvrđivali
eksperimentima njegova otkrića, to nije bila u pitanju finalna teorija
svega. Standardni model je ipak imao nekih problema.
|
Koristeći samo Standardni model ne možemo da objasnimo asimetriju
između materije i antimaterije u svemiru, kao ni niz fenomena vezanih za
nastanak i razvoj svemira (inflaciju, ubrzano širenje današnjeg
svemira, tamnu materiju i tamnu energiju). Uz sve ovo, gravitaciona
interakcija (koja ima svoje specifičnosti i probleme) još uvek nije
uključena u objedinjeni opis preostalih interakcija. Sve ovo navodi na
zaključak da mora da postoji neka opštija teorija, tzv. fundamentalna
teorija. Ona bi morala da odgovori na sva pitanja na koja Standardni
model ne daje odgovore.
Mnoge su se teorije pojavile kao dopuna
Standardnog modela, kako bi objasnile ono što on nije mogao. Ali je
najpoznatija teorija supersimetrije. Ona pretpostavlja postojanje
supermasivnih čestica koje su parovi postojećim elementarnim česticama.
„Za nuklearne fizičare važi pravilo da što je više supersimetrije u
teoriji, to je teorija bolja“, kaže Kaza Čaki sa Univerziteta Korneli.
Zanimljiv deo je Veliki hadronski sudarač, akcelerator u CERN-u, pored
toga što traga za Higsom, traži i dokaze za postojanje supermasivnih
superpartnera postojećim elementarnim česticama. Za sada nema nikakvih
tragova. Istovremeno se Higsov bozon otkriva na energijama koje predviđa
teorija.
Pre nego što je Veliki sudarač u CERN-u startovan
2010. godine, mnogi su naučnici su se nadali da će on otkriti i mnogo
dokaza za supersimetrijom. Uprkos postojanju nekih činjenica, dokazi za
postojanje supersimetrije nikako da se pojave.
Najjednostavnije
verzije supersimetrije su već odbačene, a otkriće Higsa na očekivanim
energijama, će zahtevati još više izmena.
|
Na primer, jedan od najboljih aspekata supersimetrije jeste to što
mnoge od ovih super čestica jesu dobri kandidati za tamnu materiju.
Izmene na teoriji supersimetrije mogu izbaciti iz ige ove čestice tamne
materije, a dodatne promene je mogu učiniti još beskorisnijom.
Ipak, iako će danas možda biti i zvanično potvrđeno otkriće Higsovog
bozona, to ne mora da znači još uvek finalni kraj supersimetrije. Veliki
hadronski sudarač u CERN-u će narednih godina nastaviti da sudara
čestice, i to na sve većim i većim energijama, što će možda dovesti
supersimetriju na svetlos dana.
Mnogi fizičari željno isčekuju
da vide da li će se pronaći najlakša pedviđena superčestica –
supersimetrični top kvark ili stop skvark. Stop skvark je srce
supersimetrije, i potreban je za objašnjavanje mnogih karakteristika
Higsovog bozona. Bez njegovog otkrića, mnogi fizičari su spremni da
odustanu od supersimetrije.
Iako stvara probleme, ova situacija
neće fiziku zaustaviti. Standardni model, još uvek ima rupa u sebi, i
mora se naći način da objasni tamnu materiju i energiju u svemiru.
Postoje i alternativne teorije supersimetriji, ali one zahtevaju ili
nove interakcije između čestica, nove sile, ili da se sam Higsov bozon
sastoji od manjih čestica.
Međutim i ove postojeće teorije imaju svoje nedostatke kako bi postale dobri modeli za opisivanje prirode.
Za sada, supersimetrija, ostaje predvodnik teorija koje stoje iza Standardnog modela.
Preuzeto sa B92