Page 60 - Revista 114

cercetare fundamentală | CERN

Miracolul bosonului Higgs –
sau «particula lui Dumnezeu»

În ziua de 4 iulie 2012, Înregistrările celor două experienţe ATLAS spus el trebuie să fie întotdeauna identic,
directorul CERN (Organizaţia şi CMS au fost realizate în mod indepen- oricare ar fi locul de unde el este observat
dent şi cu instrumente de detectare foarte (cam aşa cum ar fi o sferă în geometrie).

Europeană pentru Cercetarea diferite. Cum bosonul Higgs dispare foarte

Nucleară), domnul Rolf Heuer, repede, cercetătorii de la CERN nu puteau

a anunţat că a fost descoperită să-l detecteze decât prin intermediul parti- Pentru a descrie lumea înconjurătoare,
experimental o nouă particulă a culelor rezultând din dezintegrarea sa: în fizicienii au descompus-o în cărămizi mici
general, doi protoni sau patru electroni. – celebrele particule elementare. Distingem
infinitului mic care – după Problema însă se complică, întrucât boso- două tipuri de particule: fermionii şi par-

toate aparenţele – ar trebui să nul nu este singurul care emite aceste “note ticulele de interacţiune (sau de forţă)

fie bosonul1 lui Higgs, a cărui muzicale”. A fost nevoie să se efectueze denumite bosoni. Fermionii formează

existenţă teoretică a fost prezisă analize statistice împinse la extrem pentru materia, aşa cum o cunoaştem, compusă
ca cercetătorii să aibă certitudinea că cei din atomi. Protonii şi neutronii, care
în urmă cu mulţi ani, în 1964, câţiva bosoni “întrezăriţi” în datele obţi-
58 de către fizicianul scoţian Peter nute în anul 2011 nu sunt un fruct al formează nucleele atomice, sunt – pentru
început – compuşi din particule şi mai

Higgs. Pregătirile experimentale hazardului. Cercetătorii au făcut toate mici, denumite quark. Când adăugăm
pentru punerea în evidenţă a calculele “orbeşte”, pentru a nu se lăsa electroni - un alt tip de fermioni - în jurul
influenţaţi de ceea ce ar fi putut ei desco- acestui nucleu, obţinem atomi. O a patra
bosonului Higgs au durat circa peri. Iar la deschiderea „cutiei negre”, pe la particulă, neutronul, rămâne solitară.

30 ani, pentru aceasta jumătatea lunii iunie 2012, surpriza a fost Cum ele interacţionează foarte puţin cu

investindu-se peste 9 miliarde totală, depăşind cu mult aşteptările. atomii, neutronii ne sunt mai puţin fami-

Euro; la această realizare Teoretic, bosonul ar trebui să aibă cam de liari – deşi ei sunt peste tot; în orice mo-
epocală au lucrat cca. 7000 130 ori masa unui atom de hidrogen. În ment, miliarde de neutroni ne traversează,
cercetători din întreaga lume termeni de energie, aceasta reprezintă uni- fără ca noi să băgăm de seamă.
tatea utilizată în mod curent în fizica parti- Pentru a înmagazina maximum de date -

care au contribuit la construcţia culelor3 şi este cuprinsă între 125 şi 126 înainte de a scoate din funcţie LHC -

şi exploatarea instrumentului GeV. Pentru fiecare experienţă, probabili- perioada lui de funcţionare va fi prelungită
denumit LHC2, cu ajutorul tatea ca observaţiile efectuate să nu fie de- cu câteva luni, până la sfârşitul lunii
căruia s-a putut demonstra cât zgomote de fond intempestive nu este decembrie 2012, înainte de a se trece la
decât de o şansă la 10 milioane. Acesta este mentenanţa lui. Aşadar LHC nu va porni

existenţa acestei noi particule pragul minimal cerut în fizica particulelor din nou decât în 2014, dar atunci va func-

din infinitul mic. Ţinând seama pentru a putea striga: victorie ! Peste câteva ţiona cu o energie de două ori mai mare
de complexitatea enormă a luni, când datele obţinute din cele două decât cea de astăzi.
experienţe vor fi fost admise, agregate, cifra Nici un cercetător nu ştie ce se va găsi în
sarcinii, s-a crezut – la început aceasta va fi însă şi mai mică. aceste noi condiţii; teoriile actuale nu mai

– că va fi nevoie de mai mulţi sunt valabile în acest domeniu şi poate că o

ani de repetiţie cu „orchestra”, nouă fizică ne aşteaptă.

cu LHC, cu detectoarele şi cu Mai toţi specialiştii sunt aproape siguri că Englert şi Brout sunt victime ale unei mari
“inginerii de sunet” pentru a este vorba de boson. Anumite teorii mo- nedreptăţi; deşi cei doi fizicieni belgieni au
efectua înregistrările şi a putea derne, noi, prevăd că s-ar putea să existe scris împreună primul articol publicat des-
efectua lucrările necesare cu mai mulţi bosoni diferiţi (cinci, pentru a fi pre bosonul scalar, în august 1964, în
precişi). Cu alte cuvinte, cercetătorii au Physical Review Letters, numele particulei a
aceste înregistrări. descoperit, cu siguranţă, un boson, dar ei fost dat de colegul scoţian Higgs datorită
Surpriza neaşteptată (şi nu sunt siguri că este vorba, cu certitudine, unui articol publicat, trei luni mai târziu,
plăcută) a fost punerea la de cel prevăzut de teorie. Lipseşte o anume în aceeaşi revistă.
dispoziţie a rezultatelor cu informaţie asupra spinului său – o caracte- Fără să mai amintim că, o versiune preala-
câţiva ani mai devreme decât se ristică care permite să se califice numărul bilă a lucrărilor teoreticianului fizician
de simetrii al particulei. Bosonul lui Higgs
apreciase la început. ar trebui să aibă un spin egal cu zero, altfel

iunie-iulie 2012, ComuNiC@Ții mobile