Sekėjai

Ieškoti šiame dienoraštyje

2021 m. liepos 26 d., pirmadienis

Esant labai aukštam energijos lygiui, elektromagnetinės ir silpnos jėgos yra tos pačios

 "Visatoje yra keturios žinomos jėgos: gravitacija; elektromagnetizmas; stipri jėga, jungianti atomų branduolius; ir silpna jėga, sukelianti radioaktyvų skilimą. Pirmosios dvi jėgos buvo žinomos šimtmečius, tačiau kitos dvi buvo atrastos tik pirmaisiais dviem XX amžiaus dešimtmečiais. Per ateinančius dešimtmečius fizikai stengėsi rasti teoriją, kurioje būtų atsižvelgiama į visas jėgas, arba tai, ką Einšteinas pavadino visko teorija. 

Nors buvo reikšmingų atradimų, ypač naujų dalelių egzotiškais pavadinimais, pavyzdžiui, kvarkai (protonų ir neutronų komponentai branduolyje) ir leptonai (įskaitant elektronus, bet ir daugiau ezoterinių dalelių, vadinamų miuonais ir tausais), vieninga teorija ar modelis liko neprieinami. 1967 m. Dr. Weinbergas pradėjo naudoti vadinamą matuoklio teoriją, kad ištirtų silpnų jėgų sąveiką, kuri iki šiol nebuvo sėkmingai paaiškinta. Matuoklio teoriją XIX amžiuje išplėtojo britų fizikas Jamesas Clerkas Maxwellas, atlikdamas esminį darbą, paaiškindamas elektromagnetizmą. Praėjusio amžiaus 5 dešimtmetyje jį panaudojo Robertas Millsas ir kinų amerikiečių fizikas Chenas Ning Yangasas, vėliau laimėję Nobelio premiją, kad suprastų stiprių jėgų sąveiką. 

Bet daktaro Weinbergo matuoklio teorijos taikymas silpnai jėgai netrukus susidūrė su problema. Elektromagnetizmas yra jėga, veikianti dideliais atstumais, tačiau silpna jėga veikia tik labai mažais atstumais - mažesniais, nei atomo branduolys. Elektromagnetizme susidūrus dviem dalelėms, tarkime, elektronams, jie apsikeičia be masės neutralia dalele, vadinama fotonu, kuri taip pat žinoma, kaip matuoklio bozonas. Jei dvi dalelės susiduria dėl silpnos jėgos, matuoklio teorija reikalauja - dėl mažų sąveikos atstumų - kad matuoklio bozonai, kuriais keičiamasi, būtų masyvūs ir galbūt elektriniai. Laimei, keleriais metais anksčiau fizikai sugalvojo sukurti masę matuoklio bozonams, vadinamiems Higso mechanizmu. Jis buvo pavadintas britų fiziko Peterio Higso vardu ir numatė anksčiau nežinomos dalelės, atsakingos už kitų dalelių masės suteikimą, egzistavimą. Dalelei buvo suteiktas Higso bozono vardas, o jos atradimas 2012 m. davė dr. Higsui ir jo kolegai François Englert 2013 m. Nobelio premiją. 

Naudodamasis šia nauja idėja, Dr. Weinbergas sugebėjo sukurti modelį, kuriame silpna sąveika sukėlė masines, bent jau pagal atominius standartus, bozono daleles. Jis juos vadino W ir Z bozonais. Jo teorija taip pat numatė, kad kai kuriais susidūrimais, pavyzdžiui, tarp dviejų elektriškai neutralių dalelių, tokių kaip neutronas ir neutrinas, susidarys neutrali srovė, priešingai nei įkrauta, rodanti, kad įvyko Z bozono apsikeitimas. Dr. Weinbergas teigė, kad tarp fotono ir W bei Z bozonų yra ryšys, o tai rodo, kad juos sukūrė ta pati jėga. Išvada buvo ta, kad esant labai aukštam energijos lygiui elektromagnetinės ir silpnos jėgos yra vienodos. Tai buvo žingsnis link vieningos teorijos, kurios ieškojo fizikai“. 

Komentarų nėra: