Fizyka
  Wiw.pl   Na bieżąco:  Informacje   Co nowego   Matematyka i przyroda:  Astronomia   Biologia   Fizyka   Matematyka   Modelowanie rzeczywistości   Humanistyka:  Filozofia   Historia   Kultura antyczna   Literatura   Sztuka   Czytaj:  Biblioteka   Delta   Wielcy i więksi   Przydatne:  Słowniki   Co i gdzie studiować   Wszechświat w obrazkach    
 Jesteś tutaj:  Wirtualny Wszechświat > Fizyka > Wielkie wykłady - Boska cząstka 
  Indeks
Wielkie wykłady
Dramatis personae
Niewidoczna piłka
nożna

Pierwszy fizyk cząstek
Interludium A:
Opowieść o dwóch
miastach

Poszukiwania atomu:
mechanicy

Dalsze poszukiwania
atomu: chemicy
i elektrycy

Nagi atom
Interludium B:
Tańczący mistrzowie
wiedzy tajemnej

Akceleratory: one
rozkwaszają atomy,
nieprawdaż?

Interludium C:
Jak w ciągu weekendu
złamaliśmy parzystość
i odkryliśmy Boga

A–tom!
ODDZIAŁYWANIE
ELEKTRYCZNE

Cząstki wirtualne
Osobisty magnetyzm
mionu

ODDZIAŁYWANIE
SŁABE

Lekko złamana
symetria, czyli skąd
się wzięliśmy

Polowanie na małe
neutralne

Wybuchowe równanie
Zbrodnicza spółka
i dwuneutrinowy
eksperyment

Brazylijskie zadłużenie
krótkie spódniczki
i vice versa

ODDZIAŁYWANIE
SILNE

Wołania kwarków
Zasady zachowania
Niobowe jaja
„Rutherford” wraca
Rewolucja
Listopadowa

Poszukiwanie
wybrzuszeń

Skąd to całe
zamieszanie (i trochę
kwaśnych winogron)

Nagi powab
Trzecia generacja
JESZCZE O
ODDZIAŁYWANIU
SŁABYM

Pora
na przyspieszenie
oddechu

Znalezienie zet zero
JESZCZE
O ODDZIAŁYWANIU
SILNYM: GLUONY

Koniec drogi
I wreszcie boska
cząstka

Mikroprzestrzeń,
makroprzestrzeń
i czas przed
początkiem czasu

  Źródło
Leon Lederman,
Dick Teresi

BOSKA CZĄSTKA
Jeśli Wszechświat jest odpowiedzią, jak brzmi pytanie?

Przełożyła Elżbieta
Kołodziej-Józefowicz


  Rewolucja Listopadowa
 
Rewolucja Listopadowa
 
W
latach 1972–1973 zainicjowano dwa eksperymenty, które zmieniły oblicze fizyki. Jeden rozpoczął się w  Brookhaven – starej bazie wojskowej położonej wśród karłowatych sosen i  piachu, w  odległości 10 minut spaceru od najpiękniejszych plaż świata, na południowym krańcu Long Island. Miejscem drugiego był SLAC rozłożony wśród brunatnych wzgórz górujących nad kampusem Uniwersytetu Stanforda, zabudowanym w  stylu hiszpańskim. Oba eksperymenty przeprowadzono ot tak sobie, żaden nie miał konkretnego celu, ale zakończyły się pod koniec roku 1974 z  hukiem, który rozniósł się po całym świecie. Wydarzenia z  końca roku 1974 zapisały się w  historii fizyki jako Rewolucja Listopadowa. Gawędzą o  niej przy ogniskach; wszędzie tam, gdzie gromadzą się fizycy, by wspominać dawne czasy, wielkich bohaterów i  popijać źródlaną wodę. Odszedł w  przeszłość prawie mistyczny pogląd teoretyków, że przyroda musi być śliczna i  symetryczna.
       Przede wszystkim musimy wspomnieć, że hipoteza kwarków niczym nie zagrażała pozycji elektronu jako cząstki elementarnej – a-tomu. Mieliśmy dwie klasy punktowych a-tomów – kwarki i  leptony. Elektron wraz mionem i  neutrinami należą do leptonów. Wszystko byłoby dobrze, gdyby nie to, że Schwartz, Steinberger i  Lederman wypaczyli symetrię swoim dwuneutrinowym eksperymentem. Teraz były cztery leptony (elektron, neutrino elektronowe, mion i  neutrino mionowe), ale tylko trzy kwarki (górny, dolny i  dziwny). W  roku 1972 tabelka z  cząstkami elementarnymi mogłaby wyglądać następująco:
 
kwarki
u  d  s
leptony
e   m
 
ne  nm
 
       Błe! Zresztą nikt nie robiłby takiej tabelki, bo po co? Nie miałaby żadnego sensu. Leptony układały się w  elegancki parzysty układ, natomiast kwarki stanowiły obrzydliwą trójkę, a  przecież teoretycy już znacznie wcześniej zniechęcili się do liczby trzy.
       Teoretycy Sheldon Glashow i  James Bjorken już w  roku 1964 zauważyli, że byłoby wprost uroczo, gdyby istniały cztery kwarki. Czwarty kwark przywróciłby symetrię między kwarkami a  leptonami, symetrię, którą zaburzyło dokonane przez nas odkrycie neutrina mionowego – czwartego leptonu. W roku 1970 pojawił się bardziej przekonujący teoretyczny powód, aby podejrzewać, że czwarty kwark rzeczywiście istnieje. Sformułował go Glashow razem ze współpracownikami w  pięknym, acz skomplikowanym wywodzie. Od tego czasu Glashow stał się zagorzałym adwokatem kwarków. Napisał nawet kilka książek, by pokazać światu, jak zapamiętale potrafi bronić ukochanej idei. Shelly, jak nazywają go jego wielbiciele i  wrogowie, jeden z  głównych architektów modelu standardowego, jest także bardzo ceniony za dar snucia opowieści, za cygara i  krytyczne uwagi na temat trendów w  teorii.
       Glashow stał się aktywnym propagatorem teoretycznego wynalazku – czwartego kwarka – który nazwał (oczywiście) kwarkiem powabnym (charm). Podróżował po świecie, z  seminarium na warsztaty, z  warsztatów na konferencję, i  namawiał doświadczalników do szukania powabnego kwarka. Chodziło mu o  to, że nowy kwark i  nowa symetria (kwarki także występowałyby w  parach: górny/dolny i  powabny/dziwny) pozwoliłyby pozbyć się wielu patologii widocznych w  teorii oddziaływania słabego. Dzięki kwarkowi powabnemu można by było na przykład skasować pewne reakcje, których nie obserwowano, a  które do tej pory teoria dopuszczała.
       Z  wolna Glashow zdobywał popleczników, przynajmniej pośród teoretyków. W  lecie 1974 roku ukazał się przeglądowy artykuł „The Search for Charm” („Poszukiwania Powabu”), napisany przez Mary Gaillard (jedną z  tragicznie niewielu kobiet w  fizyce i  jednego z  najlepszych teoretyków obojga płci), Bena Lee i  Jona Rosnera. Artykuł ten był szczególnie pouczający dla eksperymentatorów, ponieważ wykazywano w  nim, że taki kwark, nazwijmy go c, i  jego antykwark c mogą powstać w  czarnej skrzynce zderzenia i  wyłonić się z  niej jako neutralny mezon cc, w  którym oba kwarki są ze sobą związane. Uczeni wyrazili nawet przypuszczenie, że stare dane dotyczące par mionów, zebrane w  Brookhaven przez moją grupę, mogły właśnie świadczyć o  rozpadzie mezonu cc na dwa miony, co tłumaczyłoby pojawianie się ramienia Ledermana w  okolicy 3 GeV. Innymi słowy, mezon cc miał najprawdopodobniej masę równą 3 GeV.
góra strony
poprzedni fragment następny fragment
Wiw.pl  |  Na bieżąco  |  Informacje  |  Co nowego  |  Matematyka i przyroda  |  Astronomia  |  Biologia  |  Fizyka  |  Matematyka  |  Modelowanie rzeczywistości  |  Humanistyka  |  Filozofia  |  Historia  |  Kultura antyczna  |  Literatura  |  Sztuka  |  Czytaj  |  Biblioteka  |  Delta  |  Wielcy i więksi  |  Przydatne  |  Słowniki  |  Co i gdzie studiować  |  Wszechświat w obrazkach