Hogyan lehet megérteni és megmagyarázni „az Isten részecskét”

Ez a CERN által elérhetővé tett dátum nélküli kép egy tipikus jelölt eseményt mutat be, amely két nagy energiájú fotont tartalmaz, amelyek energiáját (vörös tornyokkal ábrázolva) a CMS elektromágneses kaloriméterrel mérik. A sárga vonalak az ütközés során keletkező egyéb részecskék mért nyomai. A halványkék térfogat a CMS kristály kaloriméter hordóját mutatja. A világ legnagyobb atomrombolójának tudósai üdvrivalgásra és ovációra egy új szubatomi részecske felfedezését állították 2012. július 4-én, szerdán, és „konzisztensnek” nevezték azt a régóta keresett Higgs-bozonnal – közismertebb nevén „Isten-részecskével”. segít megmagyarázni, mi adja az univerzum anyagának méretét és alakját. (AP Photo/CERN) CSAK SZERKESZTÉSI FELHASZNÁLÁS - KÖTELEZŐ HITEL -

Az újságírók előszeretettel használnak olyan szavakat, mint a „felfedezés” és az „áttörés”, de a tudósok megborzongnak az ilyen szavaktól. Különösen nyugtalan lehet őket az „Isten részecske” kifejezés, amelyet egy Nobel-díjas fizikus alkotott meg. Leon Lederman a szubatomi világ működésének magyarázataként – nem pedig, hogy ki teremtette.

A tudósok más kifejezést használnak, a Higgs-bozon , és kínáljon ehhez hasonló leírásokat Rolf Heuer, a CERN főigazgatója szerda délelőtt tartott sajtótájékoztatón Genf közelében :

'A Higgs-bozonnak megfelelő részecske felfedezése megnyitja az utat a részletesebb tanulmányok előtt, amelyek nagyobb statisztikákat igényelnek, amelyek meghatározzák az új részecske tulajdonságait, és valószínűleg fényt derítenek univerzumunk egyéb titkaira.'

Nem csoda, hogy az újságírók olyan kísértésbe esnek, hogy ilyeneket mondanak: „A tudósok felfedezték az istenrészecskét, a világegyetem megértésének kulcsát”.

Nem, még nem.

Az Isten részecske

Lederman leírta a részecske, mint az, ami: „Úgy gondolom, hogy hangszereli a kozmikus szimfóniát”.

Lederman azt is elmagyarázta, hogyan jutott hozzá az „Isten részecske” kifejezéshez. című lapban: A két részecske meséje és a végső póló ,' elmagyarázta:

Ez a bozon annyira központi szerepet játszik a fizika mai állapotában, olyan döntő fontosságú az anyag szerkezetének végső megértéséhez, mégis annyira megfoghatatlan, hogy becenevet adtam neki: Isten Részecske. Miért pont Isten részecske? Két ok. Egyrészt a kiadó nem engedte, hogy telefonáljunk
ez az istenverte részecske, bár ez megfelelőbb cím lenne, tekintve gonosz természetét és az általa okozott költségeket. És kettő: van valamiféle kapcsolat egy másik könyvvel, egy sokkal régebbivel…

A bibliai könyvre, az 1Móz 11:1-9-re utalt, egy olyan szakaszra, amely szerinte azt az időszakot idézi, amikor az emberek egy nyelven beszéltek, és az anyag szimmetrikus volt. Aztán bonyolult lett.

Lederman egyike volt azon tudósok légióinak, akik keresték ezt a részecskét, amely megmagyarázhatná, hogyan jutnak tömeghez az atomok. Bizonyos értelemben ez egy erőfeszítés a legkisebb dolog, a szubatomi részecskék megértésére, így megérthetjük a legnagyobb dolgot, az univerzumot.

Lederman megírta saját változatát egy újszerű Genesis 11-ről, amelyben elképzelte ezt a napot, egy napot, amikor a tudósok bejelenthetik, hogy egy rejtély megfejtésének küszöbén állnak:

„És az egész világegyetem sok nyelvből és sok beszédből állt. És lőn, amint elindultak keletről, találtak egy síkságot Waxahachie földjén, és ott laktak. És azt mondták egymásnak: Menjetek, építsünk egy Óriásütköztetőt, amelynek ütközései az idők kezdetéig nyúlhatnak vissza. És volt szupravezető mágnesük a hajlításhoz, a protonoknak pedig az összetöréshez.

És lejött az Úr, hogy lássa a gyorsítót, amelyet az emberek fiai építettek. És monda az Úr: Íme, a nép megzavarja az én megzavarásomat. És az Úr felsóhajtott és így szólt. Menjünk, menjünk le, és ott adjuk oda nekik az Isten-részecskét, hogy lássák, milyen szép az általam alkotott univerzum.”

– The Very New Testament, 11:1

Az újságírás taposóaknák

Amikor elkezdi használni az olyan szavakat, mint az Isten részecske, elkezdi keverni a teológiát (egy hitrendszer) és a tudományt, a bizonyítható tények rendszerét, amelyek megismételhetők.

Amikor olyan szavakat használ, mint a „felfedezés”, azt sugallja, hogy most már tudunk valamit, amit korábban soha nem tudtunk. Egyesek azt mondták, hogy a Higgs-részecske megtalálása olyan, mint a dinoszaurusz lábnyomának megtalálása; maradványt vagy nyomot találtál, nem magát a DOLGOT.

De tisztázzuk, még a munkában részt vevő tudósok is úgy vélik, hogy nagyon közel állnak ahhoz, hogy valami nagy és fontos dolgot tudjanak.

Ez a CERN által elérhetővé tett dátum nélküli kép egy tipikus jelölt eseményt mutat be, amely két nagy energiájú fotont tartalmaz, amelyek energiáját (vörös tornyokkal ábrázolva) a CMS elektromágneses kaloriméterrel mérik. A sárga vonalak az ütközés során keletkező egyéb részecskék mért nyomai. A halványkék térfogat a CMS kristály kaloriméter hordóját mutatja. (AP Photo/CERN)

A „felfedezés” azonban félrevezető szó. Ez a bejelentés inkább a megértés több évtizedes áradozása volt, amely az elmúlt hónapokban felgyorsult.

Néhány nappal ezelőtt , amerikai tudósok azt mondták, közel álltak ahhoz, hogy kijelenthessék, megtalálták az Isten részecskét. Közel, de nem egészen.

Még márciusban , az amerikai tudósok nagyjából ugyanerről számoltak be, hogy több mint 40 évnyi adatok tanulmányozása után közel álltak ahhoz, hogy elmondhassák, izolálták az Isten részecskét.

Hat hónappal korábban, 2011 decemberében két európai csoport nagyjából ugyanazt találta.

De ezen a héten a jelentések valami vadonatújnak tűnő dolgot – „felfedezést” üdvözölnek.

Az egyik jelentés szerint „A mai tudósok üdvözölték a „jelentős” felfedezést…

A New York Times A tudósok szerint „egy új szubatomi részecskét fedeztek fel, amely az egész világot keresi, mint a Higgs-bozon potenciális kulcsa annak megértéséhez, hogy az elemi részecskék miért rendelkeznek tömeggel, és valóban a sokféleség és az élet létezéséhez az univerzumban.”

Mit kerestek és mit találtak a tudósok?

Kezdjük kicsiben. A szubatomi részecskék, például az elektronok, protonok és neutronok atomokat alkotnak. Az atomok molekulákat alkotnak. A molekulák egymáshoz tapadva olyan anyagokat képeznek, mint a víz, a fa, a vegyszerek és a gumi.

Aztán vannak ezek a dolgok, amelyeket a fizikusok bozonoknak neveznek. A bozonok részecskék, például fotonok, de nem reagálnak ugyanúgy, mint más részecskék. Úgy tűnik, hogy segítik a többi részecskék boldogulását. A fotonok nem rendelkeznek tömeggel, csak energiával. Más részecskéknek, például a protonoknak is van tömegük.

De honnan származnak azok a legapróbb részecskék, a bozonok? Egy Peter Higgs nevű tudós (innen a Higgs-bozon) felvetette, hogy talán van egy kulcsfontosságú részecske, amellyel mások kölcsönhatásba lépnek. Ha a tudósok ki tudnák találni ezt a részecskét, megértenék, mi adja az elektronok, protonok és neutronok tömegét, anyagát.

Nick Thompson a CNN-től ezt a hasonlatot kínálta:

„Képzeld el az univerzumot, mint egy partit. A parti viszonylag ismeretlen vendégei észrevétlenül gyorsan áthaladhatnak a helyiségen; A népszerűbb vendégek embercsoportokat vonzanak (a Higgs-bozonok), akik lelassítják mozgásukat a helyiségben.

„A Higgs-mezőn áthaladó részecskék sebessége nagyjából ugyanúgy működik. Bizonyos részecskék a Higgs-bozonok nagyobb klasztereit vonzzák – és minél több Higgs-bozont vonz egy részecske, annál nagyobb lesz a tömege.

Amikor a tudósok ezen a héten nagy bejelentést tettek, nagyon óvatosak voltak, NE nevezzék áttörésnek vagy felfedezésnek. Nem állították, hogy megtalálták a Higgs-bozont, bár nyilvánvalóan mindenki ebben reménykedik.

A Wall Street Journal története megmutatja, milyen óvatosan tették a bejelentést:

„Joe Incandela, az egyik kísérlet szóvivője azt mondta az Európai Nukleáris Kutatási Központ (CERN) tudósainak, hogy az új részecske egyértelműen egy bozon, és a valaha talált legnehezebb bozon. '

„A következmények nagyon jelentősek, és éppen ezért rendkívül szorgalmasnak kell lennünk minden vizsgálatunk és keresztellenőrzésünk során.”

A mai bejelentést eredményező munka a tudósok eredménye Nagy hadronütköztető Svájc és Franciaország határán található. Az ütköző egy föld alatti csővezeték, egyfajta versenypálya, amelyben a tudósok két szubatomi részecskét, úgynevezett „hadront” – akár protonokat, akár ólomionokat – robbantanak egymásnak, hogy összeütközést okozzanak.

Mindig is az volt az elképzelés, hogy az atomok szétzúzásával megismételhetik az úgynevezett „Big Bang” robbanást, amely az univerzum keletkezésekor történhetett.

Az amerikaiak évtizedek óta részt vesznek ebben az ütköző-üzletben. De tavaly az Energiaügyi Minisztérium bezárta a Fermilab Tevatron ütköző az illinoisi Batavia közelében a költségvetési gondok miatt.

Szóval, miért számít mindez?

(Egy kis játék a szavakkal a fizikusok számára.)

A részecsketudomány kézzelfogható előnyökkel jár, azon túl, hogy elmagyarázza, hogyan működik az univerzum.

Gyógyszer ma részecsketudományt használ a rák diagnosztizálására és kezelésére. Az MRI-k, amelyek világszerte megtalálhatók a nagy kórházakban, szupravezető mágneses technológiát használnak.

Belbiztonsági részecskefizikát használ, hogy belenézzen a nagy szállítóládákba.

A világháló „Tim Berners-Lee, a CERN tudósa… hogy eszközt adjon a részecskefizikusoknak, hogy gyorsan és hatékonyan kommunikálhassanak világszerte szétszórt egyetemi és laboratóriumi kollégákkal.”

Az Energiaügyi Minisztérium honlapja rámutat arra, hogy szuperütközője más módokon is érintette életünket:

• Élelmiszer sterilizálás
• Orvosi izotópgyártás
• A rákkezelések szimulációja
• Nukleáris fegyverek megbízhatósági tesztelése
• Szállítási konténerek szkennelése
• A PET és MRI képalkotás javasolt kombinációja
• Jobb hangminőség az archív felvételeknél
• Párhuzamos számítástechnika
• Ionbeültetés anyagok megerősítéséhez
• Epoxik és műanyagok térhálósítása
• Adatbányászat és szimuláció
• Nemzetközi kapcsolatok
• A nukleáris hulladék transzmutációja
• Komplex létesítmények távirányítása

Mit lehet kezdeni ezzel a történettel

Tehát szeretne belenyúlni ebbe a történetbe, és a szerkesztője a tarkójára fordul. És most?

Először is fogalmazd meg helyesen a történetet. Ne játsszátok túl az eheti bejelentést, mint valami új, áttörést jelentő felfedezést, ami most történt. Ne játsszuk teológiai vitaként, mert Isten-részecskének hívják.

Másodszor, kezelje komolyan a történetet. A részecskefizika túlságosan ijesztően hangozhat ahhoz, hogy foglalkozzon vele. De a lakosságot érintő helyi alkalmazások mindenhol körülvesznek. Keresse fel a helyi kórház nukleáris medicina osztályát és a kikötői biztonságot.

Harmadszor, hogyan vesznek részt a helyi egyetemei a felfedezésben? Mennyire izgatottak a diákok, hogy a felgyorsult felfedezés korában éljenek? Beszélgessen a legjobb természettudományos hallgatókkal, és kérdezze meg őket, mit remélnek felfedezni életük során.

Negyedszer, milyen állapotban van a természettudományos oktatás az Ön egyesült államokbeli részén?

Kíváncsi vagyok, olyan korban élünk-e, amikor Amerika újra megtalálja a módját, hogy olyan nagy ötletekbe fektessen be, mint egy szuperütköző. A Space Shuttle-programot úgy végeztük, hogy fogalmunk sem volt arról, mi következik. Nem lenne jó, ha rendelkeznénk egy vízióval, cselekvési tervvel és finanszírozási lehetőséggel arra vonatkozóan, amit a továbbiakban tanulni és felfedezni szeretnénk? Erről kérdezze meg a kongresszusi és az elnökjelölteket.

Fogadok, hogy neked is vannak ötleteid. Oszd meg őket a megjegyzések részben.