Na včerajšom seminári v Európskej organizácii jadrového výskumu (CERN) oznámili hovorcovia vedeckých tímov z dvoch nezávislých experimentov (ATLAS a CMS), že sú na stope Higgsovmu bozónu. Nemohli ešte hovoriť o objave, ale iba o pozorovaní, ktoré má však v každom prípade prelomový význam.
Ak sa existencia Higgsovho bozónu potvrdí, a všetko naznačuje, že áno, bude to znamenať upevnenie základných stavebných kameňov nášho fyzikálneho sveta.
Štyridsaťsedem rokov. Toľko trvalo, kým veľké tímy vedcov a softvérových špecialistov objavili na monitoroch počítačov stopu nepolapiteľnej častice, ktorá má zásadný význam pre opis vesmíru a jeho základných síl, zrodených vo Veľkom tresku.
Higgsov bozón, nazývaný aj anjel stvorenia alebo božská častica, vysvetľuje záhadu, odkiaľ berú mnohé elementárne častice hmotnosť.
Ak by hmotnosť neexistovala, vesmír by nebol tým miestom, ako ho poznáme. Nepozorovali by sme v ňom nijakú hmotu, neexistovala by chémia ani biológia, a napokon by neexistovali ani samotní pozorovatelia vrátane britského fyzika Petera Higgsa, ktorý existenciu častice v roku 1964 predpovedal.
Odvtedy vytrvalo vzdorovala nespočetným pokusom objaviť ju. Na hľadaní sa bezvýsledne podieľali najvýkonnejšie americké a európske urýchľovače, v ktorých prebiehali stovky miliárd zrážok najrôznejších častíc.
Až teraz, po dvadsiatich mesiacoch analýz zrážok častíc v 27-kilometrovom urýchľovači LHC na švajčiarsko-francúzskych hraniciach mohli dva nezávislé vedecké tímy oznámiť, že ich pozorovania s určitou úrovňou istoty svedčia pre existenciu Higgsovho bozónu na vymedzených energetických úrovniach.
Milión Newtonových jabĺk
Aká je tá „určitá úroveň istoty“? Napríklad pri experimente ATLAS vo vedeckom žargóne dosahuje na rôznych úrovniach hodnotu 2,4 – 3,6 sigma. Nejde o objav, ale o pozorovanie, na overení ktorého vedci ďalej pracujú. Ďalšie výsledky očakávajú v prvých mesiacoch nasledujúceho roka.
Zásadný objav by vyžadoval istotu označovanú ako 5 sigma. Tento údaj, zasadený do čias Newtona v 17. storočí by znamenal, že jablko, ktoré britskému géniovi údajne spadlo na hlavu, čím demonštrovalo účinky gravitácie, by muselo svoj pád na to isté miesto zopakovať miliónkrát.
Ak sa objav potvrdí, potom mnohí teoretici predpovedajú nástup novej fyziky. Tá by mohla povedať viac k reálnosti superstrunovej teórie, na ktorej už roky pracujú najlepší fyzici a matematici. Dnes ide o najpopulárnejšiu odnož „teórie všetkého“, ktorá sa snaží spojiť základné fyzikálne sily vrátane gravitácie do jednej, o čo sa dlho a neúspešne snažil aj Albert Einstein. Novú fyziku vedci potrebujú aj pri zatiaľ neúspešnej snahe objasniť podstatu tmavej hmoty a tmavej energie, tvoriacich prevažnú časť vesmíru.
Niektorí uznávaní vedci, napríklad britský kozmológ Stephen Hawking, vyjadrovali pochybnosti o existencii Higgsovho bozónu a na jeho mieste by radšej videli nejakú menej záhadnú časticu. Peter Higgs však „svoj“ bozón pred časom podporil takto: „Ak by ste sa ho pokúsili z teórie vylúčiť, potom by sa celá teória stala nezmyselnou.“
Čo by teoretik nemal urobiť
Peter Higgs, jeden z kandidátov na Nobelovu cenu, má 82 rokov. Jeho životný príbeh možno porovnať s iným slávnym fyzikom Wolfgangom Paulim, ktorý v roku 1930 navrhol existenciu častice neskôr nazvanej neutríno; experimentálne ju odhalili až v roku 1956. Táto častica nedávno spôsobila senzáciu pre možnosť, že by sa mohla pohybovať rýchlejšie ako svetlo, čo by, samozrejme, znamenalo prevrat vo fyzike.
Pauli po svojom objave napísal: „Dnes som vykonal niečo, čo by teoretik nemal urobiť nikdy; pokúsil som sa nevysvetliteľné objasniť nepozorovateľným.” Vlastne to isté urobil aj Peter Higgs, ktorý pomocou svojho neviditeľného všadeprítomného poľa a jeho nepolapiteľného nositeľa vysvetlil pôvod hmotnosti.
S tým rozdielom, že lov na „jeho” časticu trvá oveľa dlhšie a prebieha vylučovacou metódou: možno ju nájsť iba prostredníctvom rozpadu iných častíc tak, že sa vylúčia všetky kombinácie rozpadových produktov, ktoré nemôžu nastať.
„Lov na Higgsov bozón sa podobá na lov rýb v stredoveku. Namiesto toho, aby ste použili prút, skúšate vyčerpať z potoka všetku vodu. Je to neuveriteľne únavné, no iná cesta neexistuje,“ komentoval doterajšiu prácu veľkých medzinárodných tímov vedcov Sergio Bertolucci, vedúci výskumu v CERN-e.
