"Το σωματίδιο του Θεού" και ο Λέντερμαν

Ο Λέον Λέντερμαν, ο νονός του σωματιδίου του Θεού.

Ο πρόσφατος θάνατος του Αμερικανού Φυσικού Λέον Λέντερμαν (Οκτώβριος 2018) μας έφερε στη σκέψη μας το ``Σωματίδιο του Θεού’’ (ή σωματίδιο Higgs).
Ο Λέντερμαν (1922-2018) υπήρξε ο ανάδοχος του ``σωματιδίου Higgs’’, που του έδωσε την ονομασία ``σωματίδιο του Θεού’’. 
Πώς φτάσαμε όμως στο όνομα αυτό; Ο Λέον Λέντερμαν διάσημος Αμερικανός καθηγητής και πειραματικός Φυσικός (βραβείο Νόμπελ Φυσικής 1988) ήταν ένας οραματιστής και ασχολήθηκε επί πολλές δεκαετίες με την σωματιδιακή  Φυσική, πειραματιζόμενος στο αμερικανικό εργαστήριο Fermilab του Ιλινόις  των ΗΠΑ (αντίστοιχο του γνωστού Ευρωπαϊκού CERN).

xikgs.jpg

O Πίτερ Χιγκς που πρώτος πρότεινε θεωρητικά την ύπαρξη του σωματιδίου Higgs

 

Βρισκόμαστε στο έτος 1964. Ο Σκωτσέζος Φυσικός Πίτερ Χιγκς προτείνει θεωρητικά την ύπαρξη ενός υποατομικού σωματιδίου, που όπως αποδείχθηκε αργότερα, παίζει σημαντικό ρόλο στη δημιουργία του κόσμου μας (σύμπαν, πλανήτες, φυτικός, ζωϊκός κόσμος κτλ.). Είναι ο φορέας της μάζας των έμβιων και μη όντων. Έγιναν πολλές προσπάθειες για να εντοπιστεί το σωματίδιο που πρότεινε ο Higss χωρίς αποτέλεσμα. (ιδίως στο CERN).
Ο Λέντερμαν ασχολούμενος με την σωματιδιακή Φυσική γράφει το 1993 ένα βιβλίο με τίτλο ``The God Particle’’ (σωματίδιο του Θεού), αναφερόμενος φυσικά στο σωματίδιο του Ηiggs.
Αρχικά ο Λέντερμαν θέλησε να ονομάσει το σωματίδιο και φυσικά τον τίτλο του βιβλίου του, ``The Goddamn’’=διαβολεμένο σωματίδιο), ασφαλώς λόγω της δυσκολίας να εντοπισθεί στα ερευνητικά κέντρα. Ο εκδότης όμως του βιβλίου του Λέντερμαν θεώρησε το επίθετο του τίτλου Goddamn προσβλητικό και έτσι έκοψε ο Λέντερμαν το δεύτερο συνθετικό της λέξης (του damn=διαβολικό) αφήνοντας μόνο του το πρώτο συνθετικό (God=Θεός).
Έτσι έμεινε στην ιστορία, το σωματίδιο του Higgs να ονομάζεται σωματίδιο του Θεού, με νονό τον Λέντερμαν. Ήρθε όμως η μεγάλη στιγμή για το σωματίδιο του Θεού. Στις 12 Ιουνίου 2012 ανακοινώθηκε ο εντοπισμός του από το ερευνητικό κέντρο CERN και έτσι δικαιώθηκε ο Higgs.
Την επόμενη χρονιά, 2013, η Σουηδική Ακαδημία Επιστημών απένεμε το Βραβείο Νόμπελ Φυσικής στον Πίτερ Χιγκς, για το έργο του.

Τα υποατομικά σωματίδια

Το μεγαλείο της Ατομικής και Πυρηνικής Φυσικής είναι ότι, ασχολείται με τον μικρόκοσμο, τον οποίο δεν βλέπουμε αλλά τον φανταζόμαστε και μελετούμε τα αποτελέσματά του. Από τα μαθητικά μας χρόνια γνωρίζουμε ότι το άτομο του Δημόκριτου  ούτε άτμητο είναι ούτε συμπαγές.

20181103-domi_protoniou.jpg

Η δομή του πρωτονίου (κουάρκς)


Η νεότερη επιστήμη με πρωτοπόρο τον Άγγλο Φυσικό Dalton έδειξε ότι το άτομο εμπεριέχει τρία βασικά υποατομικά σωματίδια:
α) Τα πρωτόνια (p). Βρίσκονται στον πυρήνα του ατόμου, έχουν μεγάλη σχετικά μάζα και φέρουνθετικό φορτίο.
β) Τα νετρόνια (n). Βρίσκονται στον πυρήνα του ατόμου, έχουν μεγάλη μάζα, δεν φέρουν  ηλεκτρικό φορτίο (είναι ουδέτερα).
γ) Τα ηλεκτρόνια (e). Περιφέρονται γύρω από τον πυρήνα, στις ηλεκτρονικές στιβάδες, φέρουν αρνητικό φορτίο και έχουν ελάχιστη μάζα.
Έκτοτε η επιστήμη και η τεχνολογία ανακάλυψαν νέα υποατομικά σωματίδια, με πρακτικό και θεωρητικό ενδιαφέρον:
 νετρίνο (v). Το σωματίδιο αυτό είναι εξωατομικό, μας έρχεται από το Σύμπαν, όπου υπάρχει σε τεράστιες ποσότητες (50 τρισεκατομμύρια νετρίνα περνούν μέσα από το σώμα μας σε ένα δευτερόλεπτο).
Έχουν ελάχιστη (σχεδόν μηδενική) μάζα και είναι ηλεκτρικά ουδέτερα.

Το νετρίνο προκύπτει από τη διάσπαση ενός νετρονίου (υπάρχουν άφθονα ελεύθερα στο Σύμπαν), κατά την πυρηνική αντίδραση οn1(νετρόνιο) 1Η1 (πυρήνας υδρογόνου) + ęο (ηλεκτρόνιο) + οvο (νετρίνο) 
 κουάρκ. Τα τελευταία χρόνια βρέθηκε, ότι τα πρωτόνια δεν είναι συμπαγή, αλλά έχουν δομή (αποτελούνται από μικρότερα τμήματα). Έτσι τα πρωτόνια αποτελούνται από τρία μικρά σωματίδια, τα κουάρκ, που συγκρατούνται μεταξύ τους από τρία συμπαγή τμήματα, τα γλουόνια, με δυνάμεις, τις ισχυρές πυρηνικές δυνάμεις (6Χ1). Τα κουάρκ σχηματίζονται κατά τις συγκρούσεις των πρωτονίων, μεταξύ τους στον επιταχυντή CERN.
Κατά τις συγκρούσεις αυτές σχηματίζονται νέα σωματίδια, μεταξύ των οποίων βρέθηκε και το σωματίδιο Haggs (σωματίδιο του Θεού).
Το σωματίδιο του Θεού, που επί 50 χρόνια ταλαιπώρησε τους Φυσικούς εντοπίσθηκε τελικά στον επιταχυντή CERN. Είναι δε συνδεδεμένο με δύο προσωπικότητες της Φυσικής επιστήμης: Τον Λέον Λέντερμαν, που έδωσε το όνομα στο σωματίδιο, και τον Πίτερ Higgs, που πρώτος ανακοίνωσε θεωρητικά την ύπαρξή του. Δύο βραβεία Νόμπελ Φυσικής με σημαντικό επιστημονικό έργο στην σύγχρονη Φυσική.

 

Τελευταία ενημέρωση: 
Σάβ. 03 Νοε. 2018 - 14:32