מאיץ חלקיקים, המסוגל לשחזר תנאים קרובים לאלו ששררו שניות לאחר המפץ הגדול, ינסה לגלות את קיומו של חלקיק מסוים שהעניק לחלקיקים האחרים מסה וכך אפשר את היווצרות היקום
אביו של החלקיק התת אטומי התיאורטי המכונה “החלקיק האלוהי” אמר כי הוא כמעט משוכנע שקיומו יאושר בשנה הבאה במרוץ בין מרכזי מחקר עצומים בארה”ב ובאירופה. הפיסיקאי הבריטי פיטר היגס, שחזה לפני למעלה מ-40 שנה את קיומו של החלקיק המעניק מסה לחומר, ביקר במאיץ החדש בז'נבה בשבוע שעבר. היגס אמר כי הוא מעודד ממה שראה וצופה כי אותו חלקיק תיאורטי המכונה בוזון היגס, ייראה בקרוב.
מאיץ ההאדרון הגדול, שהקמתו החלה בשנת 2003 בתקציב של כ-2 מיליארד דולרים, צפוי להתחיל לפעול ביוני במעבדה האירופאית לפיסיקת חלקיקים המוכרת יותר בשם CERN. יידרשו ככל הנראה עוד כמה חודשים לפני שמאות מדענים מכל העולם יוכלו להטיח פרוטונים זה בזה כדי לחקור את הרכבם.
היגס אמר השבוע כי החלקיק עשוי להתגלות גם במעבדה המתחרה, המאיץ הלאומי ע”ש פרמי מחוץ לשיקאגו, שם פועל מאיץ החלקיקים הגדול ביותר כיום –טבאטרון (Tevatron). לטבאטרון יש מספיק אנרגיה כדי לפצח את הפרוטונים ולהוציא מהם את הבוזונים, אמר היגס. זו רק בעיה של ניתוח הנתונים המונעת מאיתנו לדעת במהירות מה מסתתר בתוך הנתונים.
המאיץ החדש ב-CERN מותקן במנהרה טבעתית באורך של כ-30 קילומטרים תחת גבול צרפת שווייץ. ביכולתו לשחזר את התנאים המשתנים במהירות ביקום שברירי שנייה לאחר המפץ הגדול. הניסויים הללו יהיו הדבר הקרוב ביותר שהמדענים יוכלו לייצר לתנאים התיאורטיים ששררו לאחר המפץ. התקווה היא שהציוד החדש יאפשר להם לחקור חלקיקים וכוחות שעד כה לא נצפו.
חתן פרס נובל ליאון לדרמן הוא זה שכינה את בוזון היגס בשם החלקיק האלוהי משום שסבר שגילויו יסייע לאנשים להבין את מוחו של אלוהים, כלומר להבין טוב יותר איך נוצר העולם. היגס מקווה לקבל אישור לתיאוריה שלו עד יום הולדתו השמונים שיחול במאי 2009.
היגס חזה את קיום הבוזון כאשר עבד באוניברסיטת אדינבורו כדי לנסות להסביר כיצד לאטומים ולעצמים המורכבים מאטומים יש משקל. “בלא החלקיקים, המודל הבסיסי של הפיסיקה – המודל הסטנדרטי – חסר מרכיב חשוב מכיוון שהוא נכשל בבואו להסביר כיצד חלקיקים תת אטומיים כגון קווארקים ואלקטרונים הם בעלי מסה”.
התיאוריה של היגס היא כי הבוזון יוצר שדה שדרכו חוצים חלקיקים אחרים. החלקיקים נפגשים בקושי לחדור דרך השדה והם צוברים בדרך מסה. אלו שחדרו דרך השדה יותר בקלות הם קלים יותר. היגס אמר כי הוא יהיה מוטרד אם החלקיקים הללו לא ימצאו משום שהוא אינו יכול לדמיין משהו אחר שיוכל להסביר כיצד החלקיקים קיבלו מסה.
25 תגובות
כתבה מעניינת,תודה.
אורי:
אין כל חוק ידוע האומר שהתבוננות בניסוי תשנה את תוצאותיו ולכן המגדל שבנית קורס.
ככלל – אם אתה מאמין שרק צפייתנו במציאות יוצרת אותה הרי שהמציאות בה אנו צופים היא זו שצריכה לעניין אותנו (כיוון שכזו שאינננו צופים בה אינה יכולה להשפיע עלינו כי "להיות מושפע" זה מקרה פרטי של "לצפות") כך שבכל מקרה – אפילו אם נאמץ את הצעתך בדבר השפעתנו על המציאות (הצעה שאינה מקובלת על הקהיליה המדעית) הרי שהכסף הושקע בחכמה.
שאלה:
האם הבדיקה בתנאי מעבדה וצפיית החוקר יכולה להסית את תוצאות הבדיקה?
בניסוי הפשוט עם האור ראינו שכן!
אם כך אני באמת לא מבין למה ביזבזו 2 מיליארד ,
ברור לכולם שהחוקרים ישנו את תוצאות הניסוי רק מעצם ההתבוננות בניסוי!!
ומה שבטוח שזה יהיה אפקטיבי (ההטיה) בחלקיקים קטנים!!!
אגב באותו אתר עצמו, "הידען" ישנה כתבה במדור האסטרופיסיקה על הניתור הגדול הטוענת שהזמן היה לפני המפץ הגדול והיקום שלנו נוצר מקריסה של יקומים קדומים יותר שבקריסתם יצרו אפקט שגרם למפץ הגדול והווצרות היקום שלנו, כך שהחלקיק בוזון היגס, מיותר. יש מקור למסה – היקומים הקודמים למפץ. זה סותר את הטענה שהזמו "נוצר" עם המפץ הגדול. לפי עניות דעתי פירוש הדבר שהזמן אינסופי כלומר "נצח"שבו קמים וקורסים יקומים. אני רוצה לסכם את הפרדוקס אליו נקלעתי:
1. הזמן הוא "נצח" – אינסופי
2. היקומים הם גודל סופי שמתפשט וקורס לחילופין.
3. לולא היו יקומים לא היה ל-"נצח" משמעות כלומר הוא היה "אין".
4. כיוון שמערך היקומים הוא בגודל סופי במרחב ובזמן אינסופיים חייבת להיות לתהליך הזה התחלה.
חזרנו לנקודת המוצא: מה גרם להיווצרות ה-"יש" ה-"יקומי" בזמן ה-ניצחי". אם מישהו יכול לעזור לי לצאת מה-"לולאה" המושגית אליה נקלעתי אשמח לקבל את עזרתו. אולי זה יניא גם את המדענים מלחפש את בוזון היגס. יורם
מאין לעזאזל, צץ פתאום החלקיק שמחלק מסות. אינני אדם דתי, אבל הבלאגן הזה של המושגים יביא אותי לחיפוש אלוהים ש-"יום אחד בא לו לייצר חלקיק כזה חכם". זה כמו לייצר יש מאין. זה דימוי שגוי כי או שהיה תמיד "יש" וה-"אין" הוא מופרך או שאיזשהו "יש" ברא את החלקיק ולא ברור איך צץ ה-"יש" הבורא מתוך איזשהו "אין". לפי דעתי כדאי להפסיק להתעסק עם הבילבול הזה, (כמו שגדל "הוכיח" שאי אפשר להוכיח באמצעות מספר סופי של הנחות יסוד – כלומר: "אקסיומות" את כל המשפטים בעולם) וכדאי לטפל בנושאים אקוטיים במו ל בהתחממות כדור הארץ.
לעמי:
תודה על ההסבר – אם כי קצת באיחור.
אני רק מקווה שהפיזיקאים שמה יודעים מה שהם עושים, אחרת זה יכול להיות לא נעים.
ההרצאות שאתה מדבר עליהם נשמעות מעניינות אך אני אדחה את זה לאחרי התואר הראשון…
יהודה, קטונתי מלהביע דעתי על חלקיקים כגון גרויטון והיגס, אבל בנושא האחר יש לי הצעה בשבילך: תתעלה על הרמה הזכורה לך מבית הספר (זו לא רמה, זו היתה חשיפה לחומר), תחפש קצת על מושג התארכות הזמן/התכווצות אורך. אני מבטיח לך שתוכל להבין את בניית המשוואות עבור התופעות הנ"ל (לא נוסחאות, זה מזכיר לי את המושג "נוסחת פלא" ואין דבר כזה, לא בפיזיקה), זה לא ארוך ולא דורש ידע מיוחד (אם למדת פיזיקה בתיכון זה יותר ממספיק).
שתי התופעות האלה של התארכות הזמן והתכווצות האורך סותרות מכל וכל את ההגיון הבריא שלנו. הגיון של יום יום. וביום יום אין דברים שנעים במהירויות קרובות למהירות האור. מה שנקרא, תופעות שהיו בעבר "מחוץ לטווח המדידה שלנו"…
בכל מקרה, הנה לך משהו שבא בסתירה עם ההגיון המוכר לנו, וגם מרגיש דפוק, אם לא יודעים מאיפה הגיע. אך בסופו של דבר, גם ההסבר שלו יושב טוב עם ההגיון, וגם ההשלכות שניתן כרגע למדוד לא מאכזבות.
לאייל ומיכאל
שלא יהיה לכם שום ספק, בבית הספר ידעתי לפעול על פי נוסחאות תורת היחסות ולהוציא את מירב הנקודות במבחנים.
זה לא משנה בכלל את העובדה שמשהו ניראה לי שם דפוק.
אני אמשיך לחפש הסבר הגיוני ל תופעות הטבע, ואפסיק לחפש רק אם אני אמצא הוכחה שלא ייתכן הסבר הגיוני לתופעה מסויימת.
חלקיקים שאני לא רואה בהם שום היגיון הם ההיגס והגרויטון. לכן בניגוד לקודמיי, אני לא חושב שימצאו אותם במשמעות שניתנה להם. חבל על הכסף.
אבל חוץ מזה… לילה טוב
סבדרמיש יהודה
ניחוש שלי, החלקיק יתגלה כפי שהיגס חזה.
יהודה:
הטענה שאתה עדיין מחפש את ההיגיון מרמזת על כך שאתה מיוחד בעניין וגם אם כרגע אתה אומר שלא לכך התכוונת, אין לי ספק שברגע כתיבת הדברים, זה מה שרצית לומר. אולי לא חשבת על ההשלכות אבל זו משמעות הדברים.
אם היית שם לב לתגובה מספר 10 היית חוסך את הקטע על וויקיפדיה כי כאמור מצאתי את הציטוט (ואגב, ניסיתי בגוגל לפני שכתבתי את הדברים והוא לא מצא אותו בוויקיפדיה אבל כן מצא אותו במקום אחר. בוויקיפדיה מצאתי אותו מאוחר יותר כשחיפשתי משהו אחר).
אני מזמין אותך לחפש חומר על חלקיק היגס ולקרוא אותו אבל להערכתי אתה צריך לקרוא עוד הרבה מאד חומר קודם כדי להבין מה שכתוב. אינני כותב זאת מתוך זילזול – פשוט כל אחד צריך ללמוד הרבה לפני שהוא יכול להתמודד עם החומר הזה.
שלום יהודה.
כ"לקוח" קבוע של האתר אני צופה בתגובות ומדי פעם גם מגיב. מתוך התגובות שלך וכפי שכתבת כאן ("אני מחפש הסבר הגיוני לדברים…הגיון שמוכר לנו") אני מבין שאתה מחפש הסברים לתופעות "פיסיקליות", ש"השכל הישר" מוכן לקבלם.
לא נתקלתי בדעותיך לגבי תורת היחסות המפורסמת והמקובלת של איינשטיין. אז אני תוהה, האם גם מתורתו אתה מסתייג? כי הגיון, כפי שאנו כבני אדם מכירים, לא קיים שם. (וכאן אולי ראוי להכניס מילה חדשה… אינטואיטיביות.. כשאתה אומר הסבר לפי "הגיון שמוכר לנו" אתה מתכוון לומר שהסבר לתופעה כלשהי הוא אינטואיטיבי. אבל זה לא אומר שהסבר אחר ולא אינטואיטיבי כלל אינו הגיוני..)
מבעיות היסוד של החלקיק היסודי :
הוא לעולם לא נמצא היכן שמחפשים אותו , בין היתר עקב מגרעות האנוש , שמקובעות , ומעת לעת מטעות ; כמו גודל היקום לדוגמא , שנטען על פי תיאוריית המפץ הגדול , נכון לתקופתנו הוא 13,7 ( או 14,7 מיליארד שנות אור , זה לא מה שחשוב לעניין זה ) , מבלי לחשב ולקחת בחשבון את משך הזמן הנ"ל , שחלקיו הראשונים של החומר שנפלט מזמן הפיצוץ , עברו בזמן הנ"ל , כברת מרחק יותר מכפולה ( עקב תאוצת ההתפשטות , שאופיינית לתורה זו ) .
מיכאל, מיכאל, מיכאל היקר
היכן ראית שאני מתיימר להיות היחיד?
היכן ראית זיזול בך, חלילה, או במדענים?
לא מבין איך חיפשת את הציטוט בויקיפדיה. מה דעתך לחפש את הציטוט איך שהוא מופיע בתגובתי, בגוגל. הם כבר יפנו אותך לויקפדיה. ניסיתי וזה עובד.
מיכאל היקר, לפעמים קשה איתך.
אבל חוץ מזה, לעיניינינו:
שמח שהמשפט שציטטתי הוא הגיוני. ושמח לא פחות שגם אתה חסיד של ההיגיון, ומחפש אותו.
אתה אומר שחלקיק היגס אמור לתת מסת מנוחה וכשמדברים על מסה אפקטיבית לא מדברים על מסה אלא על אנרגיה שמבחינה אפקטיבית משפיעה כמו מסה.
למה הכוונה?, שכל מסה תהיה מסה רק אם יש בתוכה את חלקיק היגס?
ואנרגיה שהיא אקוויוולנטית למסה גם היא אמורה להכיל את חלקיק ההיגס?
אני מקווה שלא תכעס אם אני עדין לא קולט מה הקייס עם החלקיק הזה.
ולחשוב שמשקיעים מיליארדים לחיפוסו של החלקיק הנ"ל?.
אני חושב שאנסה לראות מה גוגל אומרים בנושא.
שיהיה לך ולכל המגיבים סוף שבוע טוב.
סבדרמיש יהודה
יהודה – עוד משהו:
אתה שואל אם עליך להבין שהפוטון הוא חלקיק רק כשהוא נע.
למה אתה שואל את זה?
מישהו טען את זה?
אתה שואל את זה מסיבה אחת והיא מה שאמרת בתגובתך הראשונה וזה שאצלך חלקיק מקושר תמיד עם מסה. כל הדיון כאן התפתח מפני שהקישור הזה שאתה עושה אינו נכון ולהסתמך עליו בוויכוח זה זו פשוט הנחת המבוקש.
כבר מצאתי את הציטוט בוויקיפדיה
יהודה:
אל תתיימר להיות היחיד שמחפש הגיון.
אני מניח שאתה יודע שאני מחפש אותו לא פחות ממך והזלזול שמשתמע מדבריך כלפי וכלפי כל המדענים אינו במקומו.
המשפט שציטטת הוא הגיוני. צריך רק להבין אותו (אגב, לא מצאתי אותו בוויקיפדיה).
חלקיק היגס אמור לתת מסת מנוחה וכשמדברים על מסה אפקטיבית לא מדברים על מסה אלא על אנרגיה שמבחינה אפקטיבית משפיעה כמו מסה.
לאורן,
אני לא פיזיקאי וגם רחוק מהבנה של התחום
אבל שמעתי פעם הרצאה על מאיצי חלקיקים ושם נאמר שבהם יכול בהחלט להווצר מצב שמעוצמת ההתנגשות של שני חלקיקים, הם יתקרבו זה לזה כל כך באותו חלקיק שניה שהמסה שלהם, ביחס לנפח, תתאים לתנאי חור שחור. כך, לפי מה שהבנתי, ניתן לטעון שבמאיצי חלקיקים נוצרים מדי פעם חורים שחורים קטנים שבאופן שלא ברור לי, לא ממשיכים לגדול ולבלוע את כל הכדור שלנו. אני ממליץ גם על סדרת ההרצאות שניתנת לכל דורש באתר של אוניברסיטת חיפה בה ניתנים מספר נתונים מאירי עיניים עבור מתעניינים בפיזיקה ואסטרופיזיקה, שאינם פיזיקאים.
שבת שלום,
עמי בכר
יהודה
אנרגיה ומסה מותמרים כידוע עפ"י היחסות. קיימים מצבים רבים מאד בתחום התת אטומי שההתמרות הללו מתבצעות כל הזמן. האור כפי שהזכרת מכיל מסה מעצם היותו נושא אנרגיה. הבעיה בהגדרות מדוקדקות של חלקיקים ומיקומם קשורה בחוק אי הוודאות הנוגע לכלל האנרגיות או חלקיקים נושאי אנרגיה ברמה התת אטומית. אי הוודאות הנ"ל איננה מאפשרת לתפוס חלקיק ביד ולשים אותו בקופסא.
ולכן בעצם כל התפיסה החלקיקית היא יותר מתמטית תאורטית של חלקיקים ווירטואליים מאשר משהו מוחשי. אתה צודק שהפיסיקה של ימינו מופשטת לחלוטין ועדיין אין להכחיש את עוצמת ההצלחה של התפיסה הכוללת הזאת.
למיכאל
על פי ויקיפדיה:
" על אף שלפוטון אין כלל מסת מנוחה, לענן של פוטונים הנע בריק יש מסה אפקטיבית M." סוף ציטוט.
כלומר שלפוטון אין מסת מנוחה אבל במהירות האור הוא מתנהג כמו משהו שיש לו מסה.
לי יש בעיה גם עם ההסבר הזה. עלי להבין שהפוטון הוא חלקיק רק כשהוא הוא נע?, אז איך זה קורה?
שמע, הבעיה שלי שאני מחפש הסבר הגיוני לדברים. אני יודע שהיום ההיגיון במדע נעשה "מוקצה", דבר שיש לסייג אותו כשמדברים עליו.
אני, לא נילאה לחפש את ההיגיון שבדברים. יש לזכור שלפחות על פי התער של אוקאם, פתרון הגיוני יהיה עדיף על פתרון לא הגיוני. ואני מדבר כאן על ההגיון שמוכר לנו. לכן אני אוהב את הפושינג גרביטי על אף כל החסרונות
כניראה שאני תמים מידי והדרישה ההגיונית שלי אינה הגיונית.
שיהיה לנו סוף שבוע שקט.
סבדרמיש יהודה
מישהו יודע/מבין מה בדיוק הדיבורים על סיכויים להיווצרות חור שחור במאיץ. האם זה בכלל אפשרי או רק דיבורים חסרי שחר?
אשמח גם להסבר פיזיקלי.
זה מסוג החלקיקים שנוצרים בתנאים מאד קיצוניים. כאלו שמנסים לשחזר את המצב הראשוני של הבריאה. כאשר הדחיסות העצומה של אנרגיה מותמרת לכל אותם חלקיקים ווירטואליים. ההיגס בוזון הוא נושא הכוח של שדה היגס. עפ"י התיאוריה החלקיק יופיע בתנאי הניסוי אם קיים שדה היגס. במידה ולא יופיע בתחום האנרגיות הללו. יתכן שהפיסיקאים ירדו מהמודל הנוכחי ויחפשו אחר. יתכן גם שיגלו שיש צורך באנרגיה רבה יותר כלומר טעות בחישוב. במיקרה הזה יצטרכו לבנות מאיץ יותר גדול אולי אחד שיקיף את כדור הארץ לאורך קו המשווה.
נראה שהם נותנים לחלקיקים תכונות… למשל יש כנראה חלקיק שנותן את הכוח האלקטרומגנטי, יש חלקיק שנותן את הכוח החזק ועוד שנותן את הכוח החלש… סבורים שיש חלקיק שנקרא גרוויטון שיוצר את הגרוויטציה, וכביכול חלקיק שמעניק מסה…
לפוטון אין מסה
סליחה על בורותי, אבל מה פרוש הדבר:-
" …..ינסה לגלות את קיומו של חלקיק מסוים שהעניק לחלקיקים האחרים מסה ". סוף ציטוט.
אצלי חלקיק תמיד מקושר עם המושג מסה.
שיהיה לנו סוף שבוע טוב.
סבדרמיש יהודה