2013 m. fizikos Nobelio premija skirta britui Peteriui W. Higgsui ir belgui François Englert‘ui už teorinės fizikos darbus, atskleidusius mechanizmą, paaiškinantį elementariųjų dalelių masės prigimtį. Ši premija fizikų bendruomenės nenustebino, nes darbo svarba buvo pripažinta dar 2012 m. liepą, kada CERN‘e du eksperimentiniai įrengimai – ATLAS ir CMS – pateikė nepriklausomų eksperimentų rezultatus, įrodančius, kad atrasta nauja elementarioji dalelė, ir ji yra Higso bozonas.
Šių mokslininkų kelias iki aukščiausio apdovanojimo buvo ilgas. Teorija, už kurią suteikta Nobelio premija, buvo paskelbta 1964 m. Jai patikrinti reikėjo sukonstruoti specialius įrenginius, tarp kurių išskirtiniausi yra tevatronas (JAV), elektronų-pozitronų kolaideris CERN‘e ir pastarojo vietoje sukonstruotas didysis hadronų kolaideris (LHC – Large Hadron Collider). Tik šiame kolaideryje buvo pasiekta tokia protonų energija, kad jo skilimo procese pasirodė Higso bozonai.
Šios teorijos svarba buvo pažymėta aibe apdovanojimų: 1997 m. Europos fizikų draugijos Didelių energijų ir dalelių fizikos prizu, 2004 m. WOLF‘o prizu, 2010 m. teorinės fizikos J. J. Sakurai prizu, kuriuo greta šių metų Nobelio premijos laureatų pripažintas ir kitų mokslininkų indėlis: Carlo R. Hageno (Ročesterio universitetas), Geraldo S. Guralniko (Brauno universitetas), Roberto Brouto (Laisvasis Briuselio universitetas) ir T. W. B. Kibble;o.
Tiek daug dėmesio šiai teorijai skiriama todėl, kad ji paaiškina, kodėl mūsų pasaulis yra toks, kokį matome, t. y. ji, paaiškindama masės kilmę, paaiškina, kodėl egzistuoja gravitacija. Vaizdžiai kalbant, teorija numato, kad egzistuoja laukas, vadinamas Higso lauku, jame judėdamos dalelės patiria su juo sąveiką, kurią užtikrina Higso bozonai ir kuri lemia dalelės masę. Galima palyginti šią sąveiką su žmogaus ėjimu upės krantu, bridimu vandeniu ir purvu: kuo tankesnė aplinka, tuo sunkiau nugalėti sąveiką su ja, todėl judėjimas ja bus lėtesnis.
Kad teorija būtų pripažinta, reikėjo įrodyti, jog egzistuoja Higso bozonas, ir tai buvo atlikta didžiojo hadronų kolaiderio įrenginyje. Jį konstravo ir eksploatuoja tūkstančiai įvairių sričių specialistų. Džiugu, kad tarp jų yra ir Lietuvos mokslininkų bei tyrėjų.
Mūsų komanda įsitraukė į tyrimus, tiesiogiai susijusius su LHC, dar 1997 m. Glazgo universiteto tyrėjų grupėje, kuriai vadovavo prof. K. M. Smitas (dabar LMA užsienio narys). Tada buvo sprendžiama problema, kokius puslaidininkinius detektorius reikia panaudoti arčiausiai protonų susidūrimo taško, kur radiacija yra pati didžiausia (tai RD8 bendradarbiavimo programa). Vėliau, 2002 m., dar iki LHC įrengimo pabaigos, tapo aišku, kad parinktieji silicio detektoriai nėra optimalūs, reikia ieškoti geresnių medžiagų ar geresnių detektorių gamybos ar eksploatavimo technologijų. Tam buvo suformuotos naujos programos (RD39 ir RD50), į kurias jau įsitraukėme Vilniaus universiteto vardu. Šie darbai skirti detektorių, reikalingų modernizuotam – superLHC, konstravimui ir juose sėkmingai dalyvauja prof. E. Gaubo vadovaujama tyrėjų grupė. Ji sukonstravo unikalius įrenginius radiacijos paveiktų detektorių tyrimui, tai ir atliekama su šia aparatūra nuvykus prie greitintuvų Helsinkyje, Louvaine, CERN‘e, o radiacijos sukurtų defektų tyrimai vykdomi keliose VU Taikomųjų mokslų instituto laboratorijose.
Esminis darbų pokytis tapo įmanomas 2004 m., kada Lietuva ir CERN‘as pasirašė bendradarbiavimo sutartį (ją kuruoja Lietuvos MA, dr. A. Bernotas). Tai atvėrė galimybes ir kitoms mokslinėms grupėms įsitraukti į LHC programas, o specialiu protokolu Lietuva buvo įtraukta į CMS eksperimento programą. Tam padėjo prof. G. Micelmacheris, Floridos universiteto profesorius, vienas iš CMS programos lyderių ( VU absolventas, išvykęs branduolinės fizikos studijų į Maskvos valstybinį universitetą, vėliau persikėlęs į Floridos universitetą, dirbęs SSRS branduolinių tyrimų centre Dubne; jo tėvas buvo VU medicinos fakulteto profesorius). Į informacinių problemų sprendimą ir duomenų apdorojimo programas sėkmingai įsitraukė VU Matematikos ir informatikos fakulteto prof. A. Juozapavičiaus grupė, kurioje sėkmingiausiai pasirodė dr. V. Rapševičius, VU Matematikos ir informatikos instituto darbuotojas M. J. Bilinskas, indėlį įnešė ir M. Janulis bei I. Grigelionis. Gautų eksperimentinių duomenų apdorojimo programose dalyvauja VU Teorinės fizikos ir astronomijos instituto darbuotojai A. Juodagalvis ir D. Jurčiukonis.
Straipsnio, kuriuo CMS paskelbė, kad atrasta nauja elementarioji dalelė, bendraautorių sąraše yra keturios lietuviškos pavardės: M. Janulis, A. Juodagalvis, R. Naujikas iš VU TFAI ir A. Rinkevičius iš Floridos universiteto (doktorantas, pasiųstas iš VU TFAI). CMS eksperimente modernizuojant reikalingus detektorius taip pat dalyvauja mūsų komanda, kaip CEC konsorciumo dalis.
Čia paminėtos tik kelios pavardės, tačiau jei įsigilintume labiau, tai rastume, kad į šiuos tyrimus savo indėlį įnešė per 20 VU mokslininkų, o jų komandose dirbo per 60 visų trijų pakopų studentų. Jei suskaičiuotume ir į šiuos darbus įsitraukusius ERASMUS studentus, tai jų skaičius dar labiau išaugtų.
Komentarų: 1
2013-10-10 12:56
dar neaisku kas ten“It remains an open question, however, whether this is the Higgs boson of the Standard Model of particle physics, or possibly the lightest of several bosons predicted in some theories that go beyond the Standard Model.” (http://home.web.cern.ch/about/updates/2013/03/new-results-indicate-new-particle-higgs-boson)
Taigi, hipotezes, hipotezes, hipotezes…, o skverbtis i mikropasaulį darosi vis sunkiau, tad belieka fantazuoti, ir stebėti, ar prietaisų parodymai neprieštarauja fantazijoms.
ps. “dalelė” – makropasaulio sąvoka, iškreipianti mikropasaulio suvokimą: ten nėra jokių “particle”, o yra… bala žino kas.