Novákoviny

Když i mainstreamovými médii proběhly zprávy o tom, že vědci z evropského centra jaderného výzkumu CERN zřejmě objevili dlouho hledanou částici zvanou Higgsův boson, reakce laické veřejnosti na internetových diskusích byly rozporuplné. Objevily se i názory typu "A co má být? Bude snad chleba levnější?"

No, skoro určitě nebude. Přesto to je ale zpráva, která si nejspíš velké titulky zaslouží. Pokud se objev potvrdí, znamenalo by to zásadní krok k rozluštění tajemství hmoty a vesmíru. Mimo jiné by odpověděl i na otázku, proč ten chleba s máslem vůbec existuje, drží pohromadě, něco váží a nepoletuje si jen tak ve vzduchu.

Co to tedy je ten Higgsův boson?

Co drží vesmír pohromadě?

Ve skutečnosti zatím nic - pouhý teoretický konstrukt, který dává smysl dosavadní všeobecně přijímané představě o uspořádání hmoty, známé jako standardní model částicové fyziky. Ten byl zformulován fyziky počátkem 70. let minulého století tak, aby vyhovoval jak teorii relativity, tak principům kvantové mechaniky. Model předpokládá, že veškerá hmota vesmíru se skládá z šesti druhů částic zvaných kvarky a šesti druhů částic zvaných leptony. Všechny její pozorovatelné projevy pak má na svědomí čtveřice sil (interakcí).

obr: Peter Higgs

Existenci všech částic předpovězených touto teorií se už podařilo dokázat - s výjimkou jediné: Higgsova bosonu. A ten je pro standardní model nesmírně důležitý, protože - velmi zjednodušeně řečeno - celou jeho konstrukci drží pohromadě. Právě proto mu americký fyzik a nositel Nobelovy ceny Leon Ledermann dal v jedné ze svých knih (The God Particle) přezdívku božská částice, což se mezi laiky vžilo, zatímco fyzikové to neslyší rádi.

Své skutečné jméno dostal Higgsův boson po Peteru Higgsovi (1929) z University of Edinburgh. Ten společně s dalšími kolegy už v 60. letech minulého století popsal tzv. Higgsův mechanismus, což je (opět velmi zjednodušeně řečeno) proces, který ostatním elementárním částicím umožňuje, aby měly hmotnost. Je tedy mimo jiné i zodpovědný za existenci gravitace - ale především za to, že existují atomy, molekuly a hmota vůbec. Že tedy je náš vesmír takový jaký je (včetně nás) a nikoliv jen polévka volně poletujících subatomových částic.

Z této teorie vyplývá existence částice nazvané Higgsův boson. Pro úplnost je ovšem třeba dodat, že existují i modely, které se bez něj obejdou, jeho případná existence by však celou záležitost zjednodušila. Kdyby se ho nepodařilo najít, museli by fyzikové místo standardního modelu vymýšlet něco z gruntu nového - a stále ještě nechybí i tací, kteří tvrdí, že to tak nakonec dopadne.

Důvod pro stavbu urychlovačů

Ostatní však raděj usilují o jeho nalezení. Hodně si slibovali od amerického urychlovače Tevatron, ten však byl z úsporných důvodů zrušen dřív než mohl uspět. Všechno tedy zůstalo na evropském urychlovači LHC v Ženevě - v podstatě šlo o jeden z hlavních důvodů proč byl tento gigantický stroj postaven.

obr: Podzemní tunel urychlovače LHC (Large Hadron Collider) v Ženevě.

V polovině loňského prosince vědci z LHC oznámili, že stojí blízko cíle: Higgsův boson sice ještě přímo neobjevili, mají však silné důkazy pro jeho existenci. Nyní tedy věří, že jsou u cíle.

Přesto i toto oznámení je stále ještě jaksi podmíněné. Fyzikové z CERNu si jsou zatím skoro jistí tím, že objevili jakousi novou subatomovou částici. Mnohem méně jistí si jsou ale tím, že jde opravdu o Higgsův boson, protože to, co pozorují, nesouhlasí s některými jejími předpovězenými vlastnostmi. Konec příběhu je tedy stále ještě otevřený: standardní model si výdech úlevy pořád nemůže dovolit. Je ale dost možné, že právě v příštích týdnech se dovíme, jestli platí - nebo jestli se hlavní proud fyziky celých posledních 50 let zásadním způsobem mýlil.

Jan A. Novák
 

You have no rights to post comments