Θαλής + Φίλοι

Τα μαθηματικά στην αναζήτηση του μποζονίου Higgs

Αναρτήθηκε σε 6 Ιουνίου, 2013 κατηγορία: Ειδήσεις | Tags: ,

Συντάκτης: Γιώργος Καρουζάκης

120703_Figure2

Τα εντυπωσιακά πειράματα που οδήγησαν στην ανακάλυψη του μποζονίου Higgs (υποατομικό σωματίδιο) ήταν ο θρίαμβος της συνέργειας δύο κλάδων : της σωματιδιακής φυσικής και των μαθηματικών. Η ύπαρξη του σωματιδίου προβλέφθηκε και με τη βοήθεια αρκετών κλάδων της μαθηματικής επιστήμης : του απειροστικού λογισμού, της διανυσματικής ανάλυσης και της γραμμικής άλγεβρας.

Επιπλέον, στο πλαίσιο αυτής της αναζήτησης, οι τέσσερις διαστάσεις μιας αλγεβρικής δομής, γνωστή ως μια ομάδα, αντιστοιχούν σε τέσσερις θεμελιώδεις κομιστές δυνάμεων, από τους οποίους οι τρεις μεταφέρουν πυρηνικές δυνάμεις και αλληλεπιδρούν με το πεδίο Higgs για να δώσουν στα σωματίδια μάζα. Δεδομένου ότι το μποζόνιο Higgs δεν είναι το είδος του πράγματος που μπορεί κάποιος να δει ή να παρατηρήσει, η θεωρία πιθανοτήτων και η στατιστική παρέχουν τα μέσα εκείνα ώστε να επιλεγούν τα πιο χρήσιμα δεδομένα από ανεξάρτητα πειράματα, καθώς και την επαλήθευση ότι αυτά τα πειράματα υποδεικνύουν αξιόπιστα την παρουσία του επιθυμητού σωματιδίου.

Η σημαντική ανακάλυψη απάντησε ορισμένα ερωτήματα, αλλά όχι όλα. Οι ερευνητές θα πρέπει τώρα να καθορίσουν πόσα είδη μποζονίων Higgs υπάρχουν, πώς αλληλεπιδρούν με άλλα σωματίδια, καθώς και τις συνέπειες τους σε άλλες θεωρίες, όπως η υπερσυμμετρία. Αυτό βεβαίως θα απαιτήσει μεγαλύτερα πειράματα και ακόμα μεγαλύτερους υπερεπιταχυντές. Ωστόσο, ακόμη κι αν οι σούπερ επιταχυντές δημιουργούν τεράστιες πηγές ενέργειας η δύναμή τους πρέπει να εναρμονιστεί με τη βαθιά γνώση που αποκτήθηκε από ορισμένες θεμελιώδεις εξισώσεις και τις λογικές σημασίες τους.

Πηγή : American Mathematical Society

© Copyright 2001-2013 Θαλής + Φίλοι.

designed & developed by elegrad