Nobel Φυσικής 2013

Δημοσιεύτηκε από το χρήστη Φιορεντίνος Γιάννης στις 8 Οκτώβριος 2013 στις 14:57 στην ομάδα Ιστορία της Φυσικής

Το βραβείο Nobel του 2013 για τη Φυσική, μοιράστηκαν οι Φυσικοί Peter Higgs και Francois Englert.

Πίσω στα 1964, τα τρία σημαντικά papers που “άνοιξαν το δρόμο”  για την ανακάλυψη του λεγόμενου σωματίδιου Higgs:

Broken Symmetry and the Mass of Gauge Vector Mesons

Broken Symmetries and the Masses of Gauge Bosons

Global Conservation Laws and Massless Particles

(Μπορούμε να κατεβάσουμε τα PDF αρχεία).

(Visited 49 times, 1 visits today)
Subscribe
Ειδοποίηση για
1 Σχόλιο
Inline Feedbacks
Όλα τα σχόλια
Ελευθερία Νασίκα
Αρχισυντάκτης

 Απάντηση από τον/την Τίνα Νάντσου στις 8 Οκτώβριος 2013 στις 15:34

Μεγάλη μέρα σήμερα!! Αν θέλετε να διαβάσετε και άλλα για το Nobel κάντε κλικ στο

http://tinanantsou.blogspot.gr/2013/10/nobel-2013-higgs-elgert.html

 Απάντηση από τον/την Σαράντος Οικονομίδης στις 8 Οκτώβριος 2013 στις 17:04

Γεια σας Γιάννη και Τίνα. Φαντάζομαι ότι κάποιοι δεν θα αισθάνονται και τόσο καλά, αλλά ποιοι είναι αυτοί μπροστά στο “επιστημονικό ιερατείο;”

Στο εύλογο ερώτημα πως απέκτησε μάζα το σωματίδιο του Ηiggs; Η απάντηση είναι : δεν χρειαζόμαστε κάποιο μηχανισμό για την περίπτωση του σωματιδίου του Ηiggs διότι δεν παραβιάζονται οι συμμετρίες βαθμίδας και παραμένει η μαθηματική συνέπεια του καθιερωμένου πρότυπου. Δεν θα ίσχυε το ίδιο για τα άλλα σωματίδια, και έπρεπε να βρεθεί ένας μηχανισμός που τους προσδίδει και όχι τους προσέδωσε (αν δεν κάνω λάθος) μάζα. Ο μηχανισμός αυτός περιγράφεται απλά εδώ. Τελικά η μάζα είναι ιδιότητα της ύλης, είναι επίκτητη λόγω του πεδίου Higgs, ή για το Higgs είναι ιδιότητα της ύλης και για όλα τα άλλα επίκτητη;

Μάλλον φαίνεται ότι ο «αιθέρας» επανήλθε. Γιατί δεν αισθάνομαι καλά;

Να είσαστε καλά

 Απάντηση από τον/την Διονύσης Μάργαρης στις 8 Οκτώβριος 2013 στις 17:08

Καλησπέρα Σαράντο.

Τι θέλει να πει ο ποιητής γράφοντας για το “επιστημονικό ιερατείο”;

Γιατί μου θυμίζει άλλες καταστάσεις, σε συνδυασμό με τους πανηγυρισμούς στο Cern που μας πρόσφερε η Τίνα;

 Απάντηση από τον/την Τίνα Νάντσου στις 8 Οκτώβριος 2013 στις 17:47

Ότι και να έχει συμβεί είναι μια μεγάλη μέρα σήμερα για την επιστήμη και για το CERN στο οποίο συμμετέχει ενεργά και η Ελλάδα. Να θυμίσω ότι διευθυντής θεωρητικής φυσικής στο CERN είναι Έλληνας, ο Ιγνάτιος Αντωνιάδης ο οποίος σπούδασε στο ΕΚΠΑ. Το επιστημονικό ιερατείο δεν είχε πολλές επιλογές από το να δώσει σήμερα το βραβείο, έτσι τουλάχιστον μας είχαν πει το καλοκαίρι στο CERN. Η αντίδραση αν δεν το έδιναν στον Higgs θα ήταν πολύ μεγάλη.

Απάντηση από τον/την Φιορεντίνος Γιάννης στις 8 Οκτώβριος 2013 στις 19:02

Το μποζόνιο του Higgs, όπως το παρουσιάζει με το δικό του μοναδικό και υπέροχο τρόπο, ο Ανδρέας Κασσέτας:

Το μποζόνιο του Higgs

Πεδίο Higgs, μποζόνιο Higgs και ανθρώπινη σκέψη

Απάντηση από τον/την Τίνα Νάντσου στις 8 Οκτώβριος 2013 στις 19:25

Γιάννη υπέροχα τα κείμενα του Κασσέτα και κυρίως το δεύτερο κείμενο. Να είσαι καλά.

Απάντηση από τον/την Σαράντος Οικονομίδης στις 8 Οκτώβριος 2013 στις 21:12

Πολύ καλό το κείμενο του Αντρέα Γιάννη. Σε ευχαριστώ.

Τώρα στις ειδήσεις μιλάνε για μάζα υποατομικών σωματιδίων. Μα τέτοια είναι και τα πρωτόνια και τα νετρόνια και η μάζα τους νομίζω δεν οφείλεται στο πεδίο Higgs.

Στην υπερκόλαση δεν υπήρχαν παρά μόνο ηλεκτρόνια και quarks. Αυτά λέμε ότι απέκτησαν μάζα από το πεδίο Higgs. Τα πρωτόνια και τα νετρόνια όμως δεν αποκτούν μάζα μέσω του μηχανισμού αυτού από το πεδίο Higgs κατά το μεγαλύτερο ποσοστό.  Η κβαντική ηλεκτροδυναμική και χρωμοδυναμική και οι διακυμάνσεις της ενέργειας μέσω της εξίσωσης του Einstein για την ισοδυναμία ενέργειας και μάζας ευθύνονται για τη μάζα ενός ελέφαντα ας πούμε.

Τελικά η μάζα του σωματιδίου Higgs αποκτάται μέσω του μηχανισμού του Higgs;

Απάντηση από τον/την Φιορεντίνος Γιάννης στις 8 Οκτώβριος 2013 στις 21:40

Σαράντο καλησπέρα.

Δύσκολα τα ερωτήματά σου. Μια πολύ μικρή σχετική εργασία εδώ

Στο μεταπτυχιακό είχα διδαχθεί πως μέσω του μηχανισμού Higgs αποκτούν μάζα τα μποζόνια (στα πλαίσια της ηλεκτρασθενούς ενοποίησης). Δεν είχα δει όμως (και δεν γνωρίζω) πως αποκτούν μάζα τα φερμιόνια (ηλεκτρόνια και quarks) και (πολύ περισσότερο) τα νουκλεόνια κλπ.  Υποθέτω και εγώ ότι αφού αποκτήσουν μάζα τα quarks και τα ηλεκτρόνια στη συνέχεια η QED και η QCD κλπ καθορίζουν τις μάζες ας πούμε των νουκλεονίων.

Για τη μάζα του Higgs, το μόνο που είχα διαβάσει είναι (αν θυμάμαι καλά) ότι  η “επανακανονικοποίηση” γίνεται μέσω της υπερσυμμετρίας.

 Απάντηση από τον/την Σαράντος Οικονομίδης στις 8 Οκτώβριος 2013 στις 22:00

Γιάννη σε ευχαριστώ πολύ. Νομίζω ότι και η μάζα των λεπτονίων και των quarks “πριν την παντοτινή τους σκλαβιά” εξηγείται με το πεδίο Higgs. Η εξήγηση της μάζας των πρωτονίων νομίζω μπορεί να γίνει μέσω της κβαντικής χρωμοδυναμικής. Πάντως Η αίσθηση που έχω είναι ότι είμαστε στην αρχή και ότι υπάρχει πολύ φυσική πέρα από το καθιερωμένο πρότυπο το οποίο δεν εξηγεί μεταξύ άλλων τη βαρύτητα και τη σκοτεινή ύλη και ενέργεια. Η θεωρία των χορδών νομίζω ότι δίνει μια αρκετά ενδιαφέρουσα εναλλακτική για το μέλλον.

Να είσαι καλά

 Απάντηση από τον/την Βαγγέλης Κουντούρης στις 8 Οκτώβριος 2013 στις 22:11

…άκουσα ότι πανηγυρίζουν και οι απανταχού της Γης υπέρβαροι και υπέρβαρες,

με την ελπίδα ότι σύντομα θα βρεθεί και το …αντιμποζόνιο

(που θα αφαιρεί μάζα από …κατάλληλα σημεία του σώματος

χωρίς κόπο και, κυρίως, χωρίς δίαιτες…)

 Απάντηση από τον/την Νίκος Παναγιωτίδης στις 9 Οκτώβριος 2013 στις 1:00

Μπορεί κάποιος να μου εξηγήσει κάποιες θεμελιώδεις απορίες;

Τι το ιδιαίτερο έχει το μποζόνιο που ανακαλυφθηκε στις 4/7/12 και τους εκανε να πιστέψουν ότι είναι το μποζόνιο που έψαχναν;
Λένε οι φυσικοι ότι η βαρύτητα είναι ασθενής δύναμη σε σχέση με τις υπόλοιπες και ότι αυτό το γεγονός “χρειάζεται κάποια εξήγηση”. Μα, τέλος πάντων, δεν κατάλαβα: γιατί θέλει σώνει και καλά εξήγηση;

 Απάντηση από τον/την Φιορεντίνος Γιάννης στις 9 Οκτώβριος 2013 στις 2:37

Καλησπέρα Βαγγέλη, καλησπέρα Νίκο.

Νίκο θα επιχειρήσω μια απάντηση στα δύσκολα ερωτήματά σου:

1). Νομίζω ότι η «ταυτοποίηση» του Higgs, έγινε μέσα από την εύρεση ενός σωματιδίου με ενέργεια γύρω στα 125 GeV,  το οποίο διασπάται με κάποιον ή κάποιους από τους τρόπους που έχουν προτείνει οι θεωρητικοί για τη διάσπαση του Higgs

Σχετικά: ΕΔΩ,  ΕΔΩ  και ΕΔΩ

2). Για το δεύτερο ερώτημά σου. Υποθέτω πως μια επιτυχημένη ενοποιημένη θεωρία της βαρύτητας με τις άλλες τρεις δυνάμεις (κάτι που ακόμα είναι άπιαστο όνειρο) πρέπει να περνάει και μέσα από την εξήγηση του γιατί η βαρύτητα είναι τόσο πολύ ασθενέστερη από τις υπόλοιπες αλληλεπιδράσεις. Έχει ενδιαφέρον η θεωρητική προσέγγιση στα πλαίσια της θεωρίας χορδών (Arkani-Hamad et all, 1998, Antoniadis et al 1998) ότι η βαρύτητα είναι τόσο ασθενής στον τρισδιάστατο κόσμο μας ενδεχομένως  διότι μπορεί να «διοχετεύεται»  και μέσα από τις λεγόμενες extra -συμπαγοποιημένες- διαστάσεις. Κάτι τέτοιο δεν συμβαίνει με τις υπόλοιπες αλληλεπιδράσεις. Έτσι αυτό που αντιλαμβανόμαστε εμείς  δεν είναι παρά (κατά κάποιο τρόπο) η «προβολή» της βαρύτητας (στον τρισδιάστατο χώρο) και σ’ αυτό οφείλεται το ότι μας παρουσιάζεται τόσο ασθενέστερη από τις υπόλοιπες αλληλεπιδράσεις.

Permalink Απάντηση από τον/την Γιώργος Παπαδημητρίου στις 9 Οκτώβριος 2013 στις 18:31

Γεια σου Γιάννη και ευχαριστούμε για τα papers!

Να συμπληρώσω ότι είμαστε ακόμα πολύ μακρυά από μία κβαντική θεώρηση της βαρύτητας… Κι αυτό είναι ενοχλητικό – πολύ ενοχλητικό…
 Απάντηση από τον/την Φιορεντίνος Γιάννης στις 9 Οκτώβριος 2013 στις 19:11

Γεια σου Γιώργο!
Συμφωνώ απόλυτα με το σχόλιό σου!

 Απάντηση από τον/την Νίκος Παναγιωτίδης στις 9 Οκτώβριος 2013 στις 21:28
Γιάννη, για να γίνω καλύτερα κατανοητός, ας θέσω πιο άμεσα το ερώτημά μου: όταν τελικά πειστούν οι φυσικοί ότι η βαρύτητα δεν μπορεί να ενοποιηθεί με τις υπόλοιπες δυνάμεις, θα συνεχίσουν να θέτουν το ερώτημα “γιατί τέλος πάντων η βαρύτητα είναι τόσο ασθενής”;
Απάντηση από τον/την Φιορεντίνος Γιάννης στις 9 Οκτώβριος 2013 στις 21:53
Γεια σου Νίκο! Τι να σου πω; Δεν μπορώ να απαντήσω σ’ αυτό το ερώτημα.
 Απάντηση από τον/την Νίκος Παναγιωτίδης στις 9 Οκτώβριος 2013 στις 22:26
Ξέρεις τι μου θυμίζουν καμιά φορά οι φυσική Γιάννη; το μικρό παιδί που ζητά λεφτά από το μπαμπά του, ο μπαμπάς λέει “δεν έχω” και το παιδί προβληματίζεται: “γιατί ο μπαμπάς μου είναι τόσο φτωχός;”
Απάντηση από τον/την ΓΙΑΝΝΗΣ ΔΟΓΡΑΜΑΤΖΑΚΗΣ στις 9 Οκτώβριος 2013 στις 22:27
Καλησπέρα Γιάννη…Καλησπέρα Νίκο.
Στο παρακάτω κείμενο βρήκα αρκετά ενδιαφέρουσες ιδέες αλλά και έρευνες για το Βαρυτόνιο. 

Πειράματα με ακτίνες λέιζερ που εκπέμπονται από τη Γη, ανακλώνται στην επιφάνεια της Σελήνης και επιστρέφουν πίσω, μπορούν να δείξουν ανωμαλίες στην τροχιά της Σελήνης, που με τη σειρά τους πιθανώς να εξηγήσουν την φύση της σκοτεινής ενέργειας
Πειράματα με ακτίνες λέιζερ που εκπέμπονται από τη Γη, ανακλώνται στην επιφάνεια της Σελήνης και επιστρέφουν πίσω, μπορούν να δείξουν ανωμαλίες στην τροχιά της Σελήνης, που με τη σειρά τους πιθανώς να εξηγήσουν την φύση της σκοτεινής ενέργειας

Στις 2-6 Σεπτεμβρίου πραγματοποιήθηκε στο Κέντρο Θεωρητικής Κοσμολογίας του πανεπιστημίου Cambridge της Αγγλίας, το ετήσιο συνέδριο σωματιδιακής φυσικής και κοσμολογίας. Στο συνέδριο υπήρξαν συζητήσεις υπέρ μιας παραλλαγής της υπάρχουσας θεωρίας για τη βαρύτητα, στην οποία το βαρυτόνιο, το υποτιθέμενο σωματίδιο που φέρει τη βαρύτητα, έχει μία απειροστή μάζα.

Η έρευνα για εναλλακτικές θεωρίες βαρύτητας έχει πυροδοτηθεί από το τέλος της δεκαετίας του ’90, όταν ανακαλύφθηκε πως το Σύμπαν διαστέλλεται με επιταχυνόμενο ρυθμό, ένα φαινόμενο που καθώς δε μπορούμε να εξηγήσουμε, το αποκαλούμε σκοτεινή ενέργεια.

Η αρχική ιδέα που είχαν οι φυσικοί για την προέλευση αυτής της ενέργειας που επιταχύνει τη διαστολή του Σύμπαντος, ήταν η ενέργεια κενού. Πράγματι, σύμφωνα με τη κβαντική μηχανική, η ενέργεια του κενού χώρου είναι κάθε άλλο παρά μηδενική! Ωστόσο, οι υπολογισμοί έδειχναν πως αν συμπεριληφθεί η ενέργεια κενού σε κοσμολογικά μοντέλα, θα έπρεπε να παρατηρούμε μια επιτάχυνση 10120 φορές μεγαλύτερη από αυτή που δίνει η σκοτεινή ενέργεια. Εάν αυτό ίσχυε, το Σύμπαν θα είχε διαλυθεί πολύ πριν το σχηματισμό των πρώτων άστρων και γαλαξιών.

Μια άλλη ιδέα που βρίσκεται στο τραπέζι τα τελευταία 3 χρόνια, είναι πως τα σωματίδια-φορείς της βαρύτητας, μπορούν να απορροφήσουν το μεγαλύτερο μέρος αυτής της ενέργειας κενού, μετατρέποντάς τη σε μια μικρή μάζα, συμφωνώντας έτσι με τις παρατηρήσεις για τη διαστολή του Σύμπαντος.

Από τα σωματίδια-φορείς των δυνάμεων, τα λεγόμενα μποζόνια, το φωτόνιο και το βαρυτόνιο θεωρούνταν πως δεν έχουν μάζα, σε αντίθεση με τα μποζόνια W και Ζ, και τα γκλουόνια. Το εύρος μιας δύναμης, εξαρτάται αντιστρόφως ανάλογα και από τη μάζα του αντίστοιχου σωματιδίου-φορέα: όσο μικρότερη η μάζα τόσο μεγαλύτερο εύρος. Έτσι, η έλλειψη μάζας για τα φωτόνια σημαίνει άπειρη εμβέλεια για τον ηλεκτρομαγνητισμό, και το ίδιο πιστεύαμε πως ισχύει για τη βαρύτητα. Εάν ισχύει όμως πως τα βαρυτόνια έχουν μια μικρή μάζα, αυτό θα σήμαινε πως η βαρύτητα έχει πεπερασμένη ακτίνα δράσης.

Φυσικοί που ασχολούνται με αυτή την εκδοχή της βαρύτητας, τοποθετούν τη μάζα του βαρυτονίου στην κλίμακα των 10-33 ηλεκτρονιοβόλτ (eV). Συγκριτικά, τα νετρίνο που είναι τα πιο ελαφριά σωματίδια που γνωρίζουμε μέχρι στιγμής, έχουν μάζα της τάξεως του 1 eV, ενώ το ηλεκτρόνιο 511.000 eV.

Η συζήτηση είναι ανοιχτή για το εάν η θεωρία της μαζικής βαρύτητας είναι πλήρως μαθηματικά ορισμένη, με αλλεπάλληλες δημοσιεύσεις από υπέρμαχους της θεωρίας και από φυσικούς που ανήκουν αντίπαλο στρατόπεδο. Πέρα όμως από τις μαθηματικές της λεπτομέρειες, για να θεωρηθεί επιτυχημένη μια φυσική θεωρία, πρέπει να υπόκειται και στον πειραματικό έλεγχο.

Ευτυχώς, η εν λόγω θεωρία προσφέρεται για παρατηρήσεις εντός του ηλιακού συστήματος. Προβλέπει μάλιστα μια απειροελάχιστη παραλλαγή στην κίνηση της Σελήνης γύρω από τον πλανήτη μας, της τάξεως του 1 προς 1012. Με διατάξεις λέιζερ, που πυροδοτούνται από τη Γη, ανακλώνται στην επιφάνεια της Σελήνης και επιστρέφουν σε δέκτες στη Γη, οι επιστήμονες είναι σε θέση να ανιχνεύσουν μεταβολές της τάξης του 1 προς 1011. Βρισκόμαστε δηλαδή ακριβώς ένα βήμα πριν μπορέσουμε να μετρήσουμε με ακρίβεια εάν η μαζική βαρύτητα κάνει τις σωστές προβλέψεις για την κίνηση των ουράνιων σωμάτων, ή είναι απλά μια όμορφη θεωρία δίχως πρακτική ισχύ.
naftemporiki.gr – http://www.nature.com

 Απάντηση από τον/την Φιορεντίνος Γιάννης στις 9 Οκτώβριος 2013 στις 22:56

Καλησπέρα Γιάννη.

Πολύ ενδιαφέροντα νέα. Σε ευχαριστώ πολύ.

Διαβάζοντας το κείμενο, θυμήθηκα το παρακάτω σχόλιό σου το οποίο και προσυπογράφω:

“Ας μην ξεχνάμε ότι η Φυσική είναι μια επιστήμη

που περιέχει πάντα την αμφισβήτηση

την διάθεση για αυτοαναίρεση

αλλά και τη φαντασία.

Αυτή είναι η ομορφιά της.”

 Απάντηση από τον/την Νίκος Παναγιωτίδης στις 10 Οκτώβριος 2013 στις 19:52

Μπράβο Γιάννη, ωραίο το κείμενό σου για το μαζικό βαρυτόνιο. Έχω την εξής απορία: αν η βαρύτητα μεταδίδεται με σωματίδια, είτε έχουν μάζα είτε όχι, τα σωματίδια αυτά δεν θα έπρεπε να περνούν έξω από τον ορίζοντα μιας μαύρης τρύπας, αφού ούτε και τα φωτόνια μπορούν. Δηλαδή, δεν υπάρχει βαρύτητα έξω απ΄ τον ορίζοντα μιας μαύρης τρύπας;

Επίσης βρήκα μια ωραία απάντηση στο μεγάλο ερώτημα των φυσικών της εποχής μας, δηλαδή γιατί η βαρύτητα είναι τόσο ασθενής: γιατι αν η βαρύτητα, κύριοι φυσικοί, ήταν όσο ισχυρη θα θέλατε, δεν θα ήσασταν εδώ για να κάνετε την ερώτηση. (ωραία! πολύ θέλω να μάθω τι απάντηση θα μου δώσουν).

 Απάντηση από τον/την Φιορεντίνος Γιάννης στις 10 Οκτώβριος 2013 στις 20:39

Ανθρωπική αρχή;

Απάντηση από τον/την Νίκος Παναγιωτίδης στις 11 Οκτώβριος 2013 στις 0:08

Ναι Γιάννη. Ίσως ακούγεται αντιεπιστημονικό αλλά θα το διατυπώσω: μήπως οι Νόμοι της Φυσικής στρέφονται γύρω από τον άνθρωπο;

 Απάντηση από τον/την Σαράντος Οικονομίδης στις 12 Οκτώβριος 2013 στις 19:52

Καλησπέρα Νίκο. Μια συζήτηση που ίσως δεν έχεις διαβάσει και ίσως δίνει κάποιες απαντήσεις

Τι είναι επιστήμη

Να είσαι καλά

 Απάντηση από τον/την Νίκος Παναγιωτίδης στις 13 Οκτώβριος 2013 στις 1:16

Ευχαριστώ Σαράντο.