Κυριακή, 18 Δεκεμβρίου 2011

Kαθιερωμένο Μοντέλο-Σωματίδιο Higgs


 H ύλη στο σύμπαν από την πιο απλή  μορφή της  έως και την πιο σύνθετη των πλανητών,του Ήλιου,των αστεριών ,των γαλαξιών υπήρξε αντικείμενο παρατηρήσεων ερευνών ,πειραματισμών από την εποχή των  αλχημιστών ,των αστρολόγων  ,της ανάπτυξης των  θρησκειών ,που βασίζονταν στη Μεταφυσική εξήγηση της δημιουργίας της ύλης μέχρι την σημερινή εποχή των αστροφυσικών που βασίζονται στις  αντιλήψεις των προσωκρατικών φιλοσόφων ότι μόνο με τη λογική μπορεί να ερευνήσεις τo κόσμο.
Η Φυσική των υψηλών ενεργειών προσπαθεί να μπει στα χωράφια της μεταφυσικής και να εξηγήσει με επιστημονικό τρόπο τη δημιουργία του κόσμου.
Τα βασικά ερωτήματα που σχετίζονται με την ύλη  είναι:
 α)Ποια είναι δομή της  ύλης
β)Πως συγκροτήθηκε  η ύλη σε σύνθετες δομές από απλά σωματίδια .
γ)Πως δημιουργήθηκε η μάζα  των υλικών σωμάτων.
Το σύνολο των επιστημονικών απαντήσεων στα παραπάνω ερωτήματα αποτελούν το καθιερωμένο μοντέλο(Standard Model).
Το καθιερωμένο μοντέλο είναι μία απλή και κατανοητή θεωρία που εξηγεί τις εκατοντάδες των σωματιδίων  και τις πολύπλοκες αλληλεπιδράσεις τους  χρησιμοποιώντας μόνο:

·         6 κουάρκ μαζί με τα 6 αντικουάρκ
·         6 λεπτόνια(μιόνιο,ταυ ,ηλεκτρόνιο και τα 3 νετρίνα τους),φυσικά κι άλλα 6 αντισωματίδια
·         Τα σωματίδια φορείς των δυνάμεων ,όπως το φωτόνιο,τα δυο μποζόνια W και Z και τα γλουόνια.
Από τα παραπάνω δομικά συστατικά της ύλη για να συγκροτηθούν πιο σύνθετα σωματίδια απαιτούνται δυνάμεις ,καλύτερα αλληλεπιδράσεις .
Σύμφωνα με το καθιερωμένο μοντέλο υπάρχουν οι εξής αλληλεπιδράσεις
·         Οι ισχυρές πυρηνικές αλληλεπιδράσεις με φορείς  τα χωρίς μάζα  μποζόνια που τα λένε γλουόνια.
·         Οι ασθενείς πυρηνικές αλληλεπιδράσεις  με φορείς τα δυο μποζόνια W και Z που έχουν μάζα.
·         Οι ηλεκρομαγνητικές αλληλεπιδράσεις με φορείς τα φωτόνια.
Το καθιερωμένο μοντέλο είναι ο θρίαμβος της σωματιδιακής φυσικής της δεκαετίας του 1970.
Μια από τις μεγαλύτερες αδυναμίες του καθιερωμένου μοντέλου είναι ότι δεν περιλαμβάνει τη βαρυτική δύναμη που κυριαρχεί στο σύμπαν και είναι η αιτία δημιουργίας των μεγάλων συγκεντρώσεων ύλης όπως οι πλανήτες ,ο ήλιος ,οι γαλαξίες και εξηγεί και τις κινήσεις αυτών των δομών.
   Ένα άλλο πρόβλημα τις θεωρίας είναι ότι ενώ όλες οι θεμελιώδεις αλληλεπιδράσεις έχουν παρόμοια δομή γιατί μόνο τα μποζόνια W και Ζ των ασθενών αλληλεπιδράσεων έχουν μάζα?
Σωματίδιο Ηiggs
Το σωμάτιο Higgs προτάθηκε(το αποκάλεσαν «σωµατίδιο του Θεού»), πριν 50 χρόνια και έχει ένα ρόλο κλειδί στο Καθιερωμένο μοντέλο, δεδομένου ότι ο ρόλος του είναι να προσφέρει ερμηνεία σε ένα από  τα θεμελιώδη αναπάντητα ερωτήματα της Φυσικής μέχρι σήμερα,δηλαδή την προέλευση της μάζας όλων των άλλων στοιχειωδών σωματιδίων και ιδιαίτερα τη διαφορά ανάμεσα στο χωρίς μάζα φωτόνιο και στα βαριά μποζόνια W και Z που ευθύνονται για την ασθενή αλληλεπίδραση.Θεωρητικά  είναι υπεύθυνο για την ύπαρξη της ύλης, που χωρίς αυτή δεν θα υπήρχε ούτε βαρύτητα ούτε Σύµπαν.
Το μποζόνιο Higgs δεν έχει ανακαλυφθεί ακόμη,πιστεύουμε όμως ότι η μάζα του είναι μικρότερη από 1 ΤeV.
Για να βρεθεί το μποζόνιο Higgs απαιτείται να συγκρουσθούν δυο κουάρκ με κινητική ενέργεια τουλάχιστον 1 ΤeV.
Στον Ευρωπαικό Οργανισμό Πυρηνικής Ενέργειας (CERN)με τη βοήθεια του Μεγάλου Επιταχυντή Αδρονίων(LHC) γίνεται προσπάθεια ανίχνευσης του σωματιδίου Higgs.
Οι επιστήµονες θέτουν σε σύγκρουση δέσµες πρωτονίων για να δηµιουργήσουν συνθήκες αντίστοιχες µε τη μεγάλη έκρηξη( Big Bang)που δημιούργησε το σύμπαν.

Τα πρωτόνια βρίσκονται στους πυρήνες των ατόµων που είναι βασικές µονάδες της ύλης. Αποτελούνται από  τρία κουάρκ που συγκρατούνται από γλουόνια.
∆έσµες πρωτονίων επιταχύνονται µε το 99,9999991% της ταχύτητας του φωτός. Τα κουάρκ και τα γλουόνια µέσα στα πρωτόνια συγκρούονται και εκρήγνυνται µε ενέργεια ικανή για να δηµιουργήσουν τα µποζόνια Higgs.
Το σωµατίδιο Higgs  έχει 100-200 φορές τη µάζα ενός πρωτονίου και θα «ζήσει» λιγότερο από ένα εκατοµµυριοστό του δισεκατοµµυριοστού του δισεκατοµµυριοστού του δευτερολέπτου προτού διασκεδαστεί σε μια δέσμη άλλων σωµατιδίων.
Στις 13 Δεκεμβρίου 2011 τα πειράματα ATLAS  και CMS που κάνουν δυο ανεξάρτητες ομάδες  στο CERN ανακοίνωσαν την τρέχουσα κατάσταση της έρευνάς τους για το σωματίδιο Higgs. Τα αποτελέσματα που παρουσιάστηκαν βασίζονται στην ανάλυση σημαντικά μεγαλύτερου πλήθος δεδομένων από αυτά που χρησιμοποιήθηκαν για τις παρουσιάσεις στα καλοκαιρινά συνέδρια του 2011. Ακριβώς αυτό το πλήθος των δεδομένων επιτρέπει μια σαφή πρόοδο στην έρευνα για το Higgs αλλά δεν είναι αρκετό για μια ολοκληρωμένη απάντηση στο ερώτημα ύπαρξης του Higgs. Το κυρίαρχο αποτέλεσμα είναι ότι η μάζα του σωματιδίου Higgs (που προτείνεται από το Καθιερωμένο Πρότυπο), αν βέβαια υπάρχει το σωματίδιο, θα βρίσκεται στην περιοχή των 116-130 GeV (γίγα-ηλεκτρονβόλτ) κατά το πείραμα ATLAS και στην περιοχή των 115-127 GeV για το πείραμα CMS. Σοβαρές ενδείξεις παρουσίας του σωματιδίου βρίσκουν και τα δύο πειράματα στις αναφερόμενες περιοχές, αλλά όχι αρκετές ώστε να δικαιολογούν την ανακάλυψή του.
Στους επόμενους μήνες, και τα δύο πειράματα θα τελειοποιήσουν την ανάλυσή τους για τις σχετικές παρουσιάσεις στα χειμερινά συνέδρια του Μαρτίου. Παρ’ όλα αυτά, μια σαφής απάντηση για την παρουσία ή όχι του Higgs απαιτεί περισσότερα δεδομένα και θα πρέπει να την περιμένουμε πιθανά αργότερα μέσα στο 2012.


Peter Higgs Άγγλος θεωρητικός Φυσικός πρότεινε το σωματίδιο Ηiggs το 1964.


20 σχόλια:

kariatida62 είπε...

Ναι το μάθημα αυτό το είχαμε ξεκινήσει απο πέρυσι.. Αστέρι μου.
Σήμερα που έχουμε απομείνει στην τάξη λίγοι και καλοί σε μένα τουλάχιστον έγινε πιο κατανοητό...!
Αντε να βρείτε και το πονηρό σωματίδιο Higgs, που σας κρύβεται και όλα τα χαμένα που σας λείπουν μέσα στο 2012, μπας και ησυχάσετε εσείς οι Φυσικοί πως βρήκατε τον Θεό και ησυχάσουμε και μεις επιτέλους κοντά σας!

Άιναφετς είπε...

Μα τι είναι αυτά που σου λέει αυτή η Ακροπολίδου...τσ τσ τσ!
Μη δίνεις σημασία, είμαι σίγουρη πως υπάρχουν πολλοί που ενδιαφέρονται που πάνε ακόμα μερικά δις...
Προσωπικά "ξέρω"(ως μάγισσα!) πως και να βρεθεί το Higgs, το μυστήριο της ζωής και του θανάτου, δεν θα λυθεί χαχα!!!
ΑΦιλιά!και ευχαριστούμε για την ενημέρωση! :)))

α Κενταύρου είπε...

@ kariatida62
Aν το βρούμε λέμε τώρα να βρούμε όχι εγώ αυτοί στο CERN με τι θα ασχολούμεθα ,όπως λέει και ο Καβάφης τι θα κάνουμε χωρίς Βαρβάρους ?Ο Νανόπουλος το θεωρεί δεδομένο είπε τι κάνει νιαου νιαου στα κεραμίδια,τόχουμε στο χέρι.
Αν δεν βρεθεί τότε είπε να πάρουμε μια βάρκα να πάμε για ψάρεμα.
Είπαμε όμως ότι έχουμε το μυστήριο των μυστηρίων τη βαρυτική δύναμη που δεν ξέρει κανένας πως δημιουργείται.

α Κενταύρου είπε...

@Άιναφετς
Δίνουμε σημασία ιδιαίτερη στη ζωή και το θάνατο γιατί έχουμε συνείδηση της ύπαρξης μας.Ένα φύλλο που εμφανίζεται σαν μπουμπούκι την άνοιξη και πέφτει στο χώμα το φθινόπωρο έχει τον ίδιο κύκλο με τον άνθρωπο εδώ μυστήριο δεν υπάρχει, γενικά μυστήριο υπάρχει στο σκοπό της ύπαρξης.

Coula είπε...

Λοιπόν κάτσε να συνεννοηθούμε!
Οποτε θα περνάω και θα διαβαζω τις φοβερες σου αναρτήσεις, θα αφήνω ένα χαμόγελο ως σχόλιο που θα είναι το σημα μου πως σε διαβασα, αλλά όχι και πως καταλαβα και 100% τι έγραψες!

Οταν δεν θα αφηνω χαμογελάκι :) θα ξερεις πως μπορεις να μου βαλεις απουσια και θα μου στελνεις mail για να μην το αμελω!

Μαθαινω χιλια πραγματα τη φορά ρε παιδί μου εδω μεσα, αλλά ειμαι πολύ κομπλεξικιά για να αφήσω απορίες και να πιασω συζητηση!!!!!

Οποτε περιοριζομαι στο να ρουφαω ό,τι μπορώ να πάρω!

Ελπίζω να με καταλαβαίνεις καλέ μου!

Για να δούμε τωρα τι εγραψες παλι ζωγραφίζοντας!!!

α Κενταύρου είπε...

@ Coula
Κατάλαβα ,χαμόγελα πολλά Χριστουγεννιάτικα.

zoyzoy είπε...

Καλά εγώ άφησα στα μαθητικά μου χρόνια το άτομο να διασπάται σε νετρόνια τώρα τι είναι όλα τούτα τα λεπτόνια και τα γλουόλια:((
Ολη η έρευνα γίνεται για ν'αποδείξουν ότι δεν υπάρχει Θεός!
Και τότε τι θ'απογίνουν οι θρησκείες πιστεύεις και να βρουν το σωματίδιο Higgs θα'χουν το θάρρος να το ανακοινώσουν επίσημα??

Με το δίδυμο πλανήτη της γής που βρήκαν γιατί δεν έχω διαβάσει κάτι επίσημο??

Καλή εβδομάδα με θαλασσινά!

α Κενταύρου είπε...

@ zoyzoy
Aπό το 1960 και μετά με τη πρόοδο της τεχνολογίας έχουμε μια μεγάλη εξέλιξη της σωματιδιακής Φυσικής,ανακαλύφθηκαν και άλλα σωματίδια εκτός από τα γνωστά σχολικά πρωτόνια,νετρόνια ,ηλεκτρόνια.
Οσο για το Θεό και τις Θρησκείες θα εξακολουθούν να υπάρχουν γιατί δεν έχουν σχέση με την επιστήμη της Φυσικής αλλά με τις ψυχολογικές ανάγκες του ανθρώπου.ΤΟΝΙΖΩ Η ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΔΕΝ ΕΧΕΙ ΣΤΟΧΟ ΝΑ ΑΠΟΔΕΙΞΕΙ ΟΤΙ ΔΕΝ ΥΠΑΡΧΕΙ ΘΕΟΣ.ΔΕΝ ΜΠΟΡΕΙ ΝΑ ΑΠΟΔΕΙΞΕΙ ΑΝ ΥΠΑΡΧΕΙ Η ΔΕΝ ΥΠΑΡΧΕΙ ΣΕ ΑΥΤΗ ΤΗ ΦΑΣΗ ΤΗΣ ΕΞΕΛΙΞΕΙΣ ΤΗΣ.Η ΠΙΣΤΗ ΕΙΝΑΙ ΚΑΘΑΡΑ ΑΤΟΜΙΚΗ ΥΠΟΘΕΣΗ.Η ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΔΕΝ ΜΠΑΙΝΕΙ ΣΤΑ ΧΩΡΑΦΙΑ ΤΗΣ ΘΡΗΣΚΕΙΑΣ.
Καλή εβδομάδα με Αθηναικά.

JK O SΚΡΟΥΤΖΑΚΟS είπε...

ΠΑΝΤΑ ΕΞΑΙΡΕΤΙΚΕΣ ΟΙ ΑΝΑΡΤΗΣΕΙΣ ΣΟΥ ΚΑΙ ΠΟΛΥ ΕΝΗΜΕΡΩΤΙΚΕΣ.
ΠΕΡΑΣΑ ΓΙΑ ΝΑ ΣΟΥ ΕΥΧΗΘΩ ΝΑ ΠΕΡΑΣΕΙΣ ΟΜΟΡΦΑ ΧΡΙΣΤΟΥΓΕΝΝΑ ΜΕ ΥΓΕΙΑ.

α Κενταύρου είπε...

@JK O SΚΡΟΥΤΖΑΚΟS
KAΛΑ ΧΡΙΣΤΟΥΓΕΝΝΑ

ξωτικό είπε...

Πρίιιιτς που θα διαβάσω σήμερα .
Έκλεισαν τα σχολεία Δάσκαλε !!!!
Σήμερα ήρθα για κάλαντα μόνο!!!!

Καλά Χριστούγεννα και....σεμνά με τα μελομακάρονα της κυρίας 3α !!!!
Την αγάπη μου και στους δυό σας !!!

α Κενταύρου είπε...

Μετά τις διακοπές των Χριστουγέννων προβλέπεται εργασία νέου τύπου που καθιέρωσε η Διαμαντοπούλου!!!!
Ευχαριστώ για τις ευχές.
Καλή ξεκούραση,να περάσεις χαρούμενα τις γιορτινές μέρες.
Φέτος δεν έχει μελομακάρονα και κουραμπιέδες γιατί σύμφωνα με τις παραδόσεις μας οι πενθούντες δεν φτιάχνουν ούτε τρώνε γλυκά.

Άστρια είπε...

Αστέρια α και 3α του Κενταύρου, σας εύχομαι από καρδιάς καλά Χριστούγεννα, με αγάπη και υγεία για σας και τους αγαπημένους σας ανθρώπους!

roadartist είπε...

Χρόνια πολλά σε σένα και στην οικογένεια σου Κένταυρε, να είστε καλά, υγεία, αγάπη :-)

α Κενταύρου είπε...

@ Άστρια
@ roadartist
Eυχαριστώ και σας εύχομαι καλά να περάσετε τις γιορτινές μέρες.

kariatida62 είπε...

Τσάκω
ένα μελομακαρονάκι τώρα, με σοκολάτα απο πάνω....(δεν τόφτιαξα εγώ) αλλά δεν έχει σημασία!
Είπαμε είμαστε της παράδοσης αλλά όχι και έτσι βρε παιδί μου ούτε ένα γλυκάκι...! Μη το παρακάνεις πια και συ γιατί θάρθει το Κίκιρίκι και θα σου τα ψάλλει για τα καλά!.... :))

α Κενταύρου είπε...

@kariatida62
Xρόνια Πολλά
Δεν κάνουμε υπερβολές εντάξει το τρώμε το μελομακάρονάκι!!! αλλά δεν φτιάχνουμε γλυκά.
Ακόμη στο ...φίλα με έχεις μείνει.
Περιμένω ανάρτηση χαρούμενη ,αισιόδοξη ,Πρωτοχρονιάτικη αντάξια μιας Κάρυς ,δεν θέλω τέτοιες μέρες μιζέριες θέλω χαμόγελα!!!!!!

zoyzoy είπε...

Χρονια Πολλά με υγεία,αγάπη ευτυχία εύχομαι για σένα και την οικογένειά σου!

Summertime Blues είπε...

Χριστούγεννα
αχ τί καλά
ένα αστέρι στου δέντρου την κορφή
φωτάκια χρωματιστά
τζάκι
θαλπωρή
γλυκά
γιορτή!
να περνάς ωραίες στιγμές τις μέρες αυτές με τους αγαπημένους σου ανθρώπους.

Margo είπε...

Χρόνια πολλά Κένταυρε και με το καλό να δεχτούμε το νέο χρόνο. Παρόλες τις προβλέψεις λέω πως θα είναι μια χαρά:-) Με υγεία και χαμόγελα θα είναι!

Όμορφα να περνάς με την οικογένειά σου και όσους αγαπάς!