בואו לגלות את עמוד הכתבה החדש שלנו
${m.global.stripData.hideElement}
 

טרם ביצעת אימות לכתובת הדוא"ל שלך. לאימות כתובת הדואל שלך  לחצו כאן

לשבוע בלבד - מינוי לאתר ב-50% הנחה  

רשימת קריאה

רשימת הקריאה מאפשרת לך לשמור כתבות ולקרוא אותן במועד מאוחר יותר באתר,במובייל או באפליקציה.

לחיצה על כפתור "שמור", בתחילת הכתבה תוסיף את הכתבה לרשימת הקריאה שלך.
לחיצה על "הסר" תסיר את הכתבה מרשימת הקריאה.

בז'נווה מעלים הילוך במאמצים למציאת חלקיק היגס

לאחר הפסקה ממושכת שב מאיץ החלקיקים לפעול והפעם ברמת אנרגיה גבוהה במיוחד; עתה גוברים הסיכויים לאתר את מה שכונה "החלקיק האלוהי"

39תגובות

"יש חשמל באוויר"; כך מתאר הפיזיקאי פרופ' אהוד דוכובני ממכון ויצמן למדע את הלך הרוח בקרב המדענים העובדים במאיץ החלקיקים הגדול בשווייץ. לפני ימים ספורים החל המאיץ לפעול אחרי הפסקה של כחמישה חודשים, תוך שהוא שובר שיא עולמי חדש: חלקיקים תת אטומיים התנגשו זה בזה במנהרה התת קרקעית של המאיץ בקרבת ז'נווה ברמת אנרגיה חסרת תקדים של 8 טריליון אלקטרון-וולט – פי ארבעה מהשיא שהחזיק במשך שנים רבות מאיץ הטווטרון האמריקאי, שהושבת באחרונה.

השיא הקודם של המאיץ האירופי היה 7 טריליון אלקטרון-וולט. על אף שמדובר בעלייה צנועה יחסית ברמת האנרגיה, במרכז האירופי לחקר הגרעין (CERN) שם שוכן המאיץ, אומרים כי רמת האנרגיה החדשה צפויה להגביר באופן ניכר את היכולת לגלות חלקיקים היפותטיים. מעבר לכך, רמת האנרגיה הזאת תאפשר להכריע בשאלת קיומו של חלקיק הבוזון היגס, אולי כבר בקיץ הקרוב.

"עכשיו החיפוש אחרי חלקיק ההיגס יהיה קל יותר, כי הגברת רמת האנרגיה אמורה להגדיל את התפוקה של ההיגסים", אומר דוכובני, ששותף בקבוצת הניסוי של הגלאי ATLAS במאיץ החלקיקים הגדול.

רמת האנרגיה שבה נוצרות ההתנגשויות במאיץ החלקיקים קובעת את המסה של החלקיקים שנוצרים בהתנגשויות הללו. ככל שרמת האנרגיה גבוהה יותר, כך ייווצרו חלקיקים כבדים יותר בהתנגשויות, על פי העיקרון הפיזיקלי הנודע של אלברט איינשטיין שמסה ואנרגיה שקולים זה לזה ביחס של E=mc2. "המודל שלנו מנבא את כל התכונות של ההיגס חוץ מדבר אחד: המסה שלו”, אומר דוכובני, "אבל בהנחה שההיגס קיים, ובהנחה שהוא שייך למודל הסטנדרטי של פיזיקת החלקיקים, אנחנו יודעים מה המסה המקסימלית שיכולה להיות לו, והמאיץ מסוגל עכשיו לכסות את כל התחום שבו הוא אמור להיות. לכן: או שנגלה את ההיגס או שנערער את המודל". הכרעה זו אמורה להתקבל בשנה הקרובה.

אי–פי

עשו לנו לייק וקבלו את מיטב הכתבות ישירות לפייסבוק שלכם

למאמצים תסייע העובדה שבחודשים הקרובים המדענים גם מתכוונים להגביר פי שלושה את בהירות (Luminosity) אלומות הפרוטונים המואצים, כלומר להגדיל באופן משמעותי את ריכוז החלקיקים שמתנגשים במנהרות המאיץ; ככל שישנן יותר התנגשויות, כך גם עולה הסיכוי לאירוע נדיר של היווצרות חלקיקים בלתי מוכרים בהתנגשויות הללו.

באחרונה דיווחו מדענים על סימנים ראשוניים לקיומו של חלקיק ההיגס, אבל המובהקות הסטטיסטית של האותות שהתקבלו עד כה אינה מספיקה להכרזה על גילוי. "אני חושב שהדיווחים האלה רק מוכיחים את ההתרגשות של המדענים", אומר דוכובני. "בחיים לא דיברנו על סיגנלים כאלה בכזאת ברצינות. בפירוש הקהילה של הפיזיקאים יצאה קצת מדעתה".

ההתרגשות רק תגבר עם התקרבות הקיץ. לדברי דוכובני, "המודל הסטנדרטי של הפיזיקה עובד בצורה יוצאת מן הכלל והוא תופס חתיכה גדולה של האמת, אבל הדבר שהפך אותו למודל משכנע הוא כשהכניסו בו את ההיגס בסוף שנות ה-60 ותחילת שנות ה-70. אם נוכיח שההיגס לא קיים אז אנחנו צריכים למצוא הסבר אחר למה זה עובד".

המודל הסטנדרטי של פיזיקת החלקיקים מהווה מערך של תיאוריות שמתייחסות לשלושה מתוך ארבעת כוחות היסוד שהפיזיקה מונה: הכוח האלקטרומגנטי, הכוח הגרעיני החלש והכוח הגרעיני החזק. למרות שהמודל אושש פעמים רבות, נותרו בו עוד מספר בעיות מרכזיות, כמו העובדה שהוא אינו מתייחס לכוח היסוד הרביעי, כוח הכבידה. בעיה נוספת היא שעדיין לא התגלה החלקיק המסביר - על פי המודל הסטנדרטי - מאיפה מקבלים החלקיקים המוכרים את המסה שלהם. חלקיק ההיגס אמור לפתור את הבעיה הזאת: החלקיק אמור להיות המרכיב הבסיסי של שדה הידוע כשדה היגס, שעמו כל החלקיקים מקיימים יחסי גומלין. כיוון שהאינטראקציה עם שדה היגס משתנה מחלקיק לחלקיק, היא מעניקה לכל אחד מהם מסה אחרת.

"לפחות אנשים כמוני מאמינים שנמצא פיזיקה מעבר למודל הסטנדרטי, וזה עוד יותר מרתק אותי", אומר דוכובני. רמת האנרגיה החדשה עשויה לאפשר, לדבריו, "הפתעות יותר דרמטיות בתחום הזה". מדענים רבים מקווים שהמאיץ האירופי יגלה חלקיקים שחוזה תיאוריית הסופר-סימטריה, שאמורה לפתור שורה של בעיות שעולות מהמודל הסטנדרטי.

לדברי הפיזיקאי פרופ' אליעזר רבינוביץ מהאוניברסיטה העברית, ההתלהבות מהגברת רמת האנרגיה היתה יכולה להיות גדולה יותר אילולא העובדה שהיא עומדת בצל רמת האנרגיה המקורית שתוכננה למאיץ: 14 טריליון אלקטרון-וולט – 75% יותר מאנרגיית ההתנגשויות הנוכחית. תקלה שהתרחשה במאיץ ב-2009, שהביאה לעיכוב מתמשך בהתחלת הניסויים ופגעה בתדמית המאיץ בראי התקשורת העולמית, הובילה את מנהלי הפרויקט לנקוט משנה זהירות. "מי שנכווה ברותחין נזהר בפושרין", אומר רבינוביץ; "המטרה של מנהלי המאיץ היא לעשות הכל כדי שהמאיץ לא ייפגע ולא לדחוף אותו יותר מדי לפני שיצליחו לוודא אם ההיגס של המודל הסטנדרטי קיים או לא".

התכנית כעת היא להמשיך בהאצת הפרוטונים ברמת האנרגיה הנוכחית עד סוף השנה – עד שייווצרו מספיק נתונים לגילוי או הפרכת קיומו של ההיגס. לאחר מכן יושבת מאיץ החלקיקים עד סוף 2014. רק אז תועלה רמת האנרגיה ל-14 טריליון אלקטרון-וולט.



תגובות

דלג על התגובות

בשליחת תגובה זו הנני מצהיר שאני מסכים/מסכימה עם תנאי השימוש של אתר הארץ

סדר את התגובות
*#
בואו לגלות את עמוד הכתבה החדש שלנו