Pondělí 20. ledna 2020svátek má Ilona Předplatné LN
aktualizováno  Lidovky.cz > Relax > Věda

Vědci opatrně prohlašují: Skutečně jsme objevili 'božskou částici'

Vědci si připíjejí šampaňským poté, co došlo k prvnímu střetu v urychlovači | na serveru Lidovky.cz | aktuální zprávy Vědci si připíjejí šampaňským poté, co došlo k prvnímu střetu v urychlovači | foto: Reuters

ŽENEVA Nové pokusy na subatomární částici objevené loni vědci Evropské organizace pro jaderný výzkum (CERN) stále více prokazují, že by mohlo jít o takzvaný Higgsův boson. CERN to oznámil v tiskovém prohlášení.

Šlo by o převratnou záležitost, protože podle vědeckých hypotéz by tato "božská částice" mohla být jedním ze základních stavebních kamenů současné fyziky, díky němuž ostatní částice získávají hmotnost.

Podle vědců už fakticky zůstává otevřená otázka jen o tom, zda jde o "standardní model" bosonu či některou z jeho "lehčích" variant, jak některé fyzikální teorie předpokládají. Na odpověď bude ale nutné si ještě nějaký čas počkat.

Výsledky jsou báječné. říká mluvčí

"Předběžné výsledky s úplnými daty z roku 2012 jsou báječné a podle mě je jasné, že máme co do činění s Higgsovým bosonem, přestože máme před sebou ještě dlouhou cestu, abychom zjistili, o jaký druh Higgsova bosonu jde," prohlásil mluvčí výzkumného týmu CMS Joe Incandela.

Také mluvčí druhého výzkumného týmu ATLAS Dave Charlton reagoval s nadšením a údaje označil za výsledek obrovského úsilí mnoha obětavých lidí. Podle něj se ukazuje, že částice splňuje parametry standardního modelu Higgsova bosonu a že nyní naplno jede měření, na jehož základě se má zjistit do jakého bosonového spektra prvek náleží.

Higgsův boson je posledním chybějícím článkem v takzvaném standardním modelu částicové fyziky. Význam tohoto modelu pro fyziky média srovnávají s významem teorie evoluce pro biology a označují za jeden z největších vědeckých objevů století. Pokud by základní částice neuměly hmotnost nabírat, vesmír by vypadal úplně jinak. Částice by volně poletovaly kosmem rychlostí světla a nikdy by nevytvořily atomy, z nichž pak vznikla veškerá hmota včetně celých planet a hvězd. Existenci částice předpověděl v roce 1964 britský fyzik Peter Higgs, který teorii rozpracoval s několika spolupracovníky.

Co je Higgsův boson?

Higgsův boson je posledním chybějícím článkem v takzvaném základním modelu částicové fyziky, který popisuje základní stavební kameny vesmíru.

Ostatních 11 částic, které model předpokládá, již bylo nalezeno. Objev Higgsova bosonu by potvrdil platnost celého modelu. Pokud by nebyl nalezen, museli by vědci přehodnotit současné teorie o vzniku vesmíru.

Vědci jsou přesvědčeni, že v první biliontině sekundy po velkém třesku byl vesmír obrovskou směsicí částic bez hmotnosti, které létaly rychlostí světla. Až interakcí s Higgsovým polem získaly hmotnost a nakonec utvořily vesmír. Higgsovo pole je zatím teoretické a neviditelné energetické pole, které proniká celým vesmírem. Některé částice, které vytvářejí světlo, pole neovlivňuje, a proto nemají žádnou hmotnost. Další částice ale pole přitahuje a hmotnost jim dodává.

Existenci částice, které se pro její význam někdy také přezdívá "božská", předpověděl v roce 1964 britský fyzik Peter Higgs. Vážně se po ní začalo pátrat v 80. letech minulého století v urychlovači částic poblíž amerického Chicaga, později pak v podobném zařízení v Evropské organizaci pro jaderný výzkum.

Od roku 2010 se výzkumy uskutečňují ve velkém hadronovém urychlovači pod pohořím Jura na švýcarsko-francouzské hranici. První velký pokrok při pátrání po bosonu se vědcům povedl koncem roku 2011, když zúžili energetické pásmo, ve kterém je podle nich třeba tuto hypotetickou subatomární částici hledat.

Novou subatomární částici, která by mohla být Higgsovým bosonem, objevili vědci v létě loňského roku. Pro potvrzení výsledků experimentu bylo ale nutné provést ještě další pokusy, nebylo totiž vyloučeno, že se při experimentu namísto Higgsova bosonu podařilo objevit jinou, mnohem exotičtější částici.

Co je velký hadronový urychlovač (LHC)?

LHC, postavený za zhruba pět miliard švýcarských franků (asi 104 miliard Kč), je největší urychlovač částic na světě. Vědcům pomáhá simulovat podmínky podobné těm, jaké existovaly těsně po vzniku vesmíru.

Hlavní součástí urychlovače je 27 kilometrů dlouhý kruhový tunel umístěný 50 až 175 metrů pod zemí, kterým probíhá potrubí v délce 26.659 metrů. Tok částic v potrubí je řízen a urychlován soustavou přibližně 9600 magnetů různých druhů a vlastností. Aby elektromagnety vytvořily dostatečně silné magnetické pole, musí být ochlazovány na teplotu -271,3 stupňů Celsia.

Zařízení umožňuje proti sobě v téměř naprostém vakuu rychlostí rovnající se 99,9999991 procenta rychlosti světla vyslat dva paprsky subatomárních částic (protonů či iontů), při jejichž střetu vznikne sprška nových částic, které jsou předmětem výzkumu. Informace o vlastnostech částic vzniklých při střetu sleduje několik detektorů.

Jak se pozná, že se skutečně podařilo objevit a dokázat Higgsův boson? Vědci při pátrání po bosonu zkoumali různé energetické hladiny, v nichž by se částice mohla objevit. Při experimentu našli "peaky" (špičky, vrcholky) na energetickém spektru v hladině okolo 125 a 126 gigaelektronvoltů (GeV). Tyto vrcholky podle nich ukazují na novou subatomární částici, asi 133krát těžší než proton.

Získaný výsledek je těsně pod úrovní 5 sigma, kterou částicoví fyzikové považují za hranici, při níž je možné mluvit o objevu. Úroveň 5 sigma ukazuje pravděpodobnost náhodné fluktuace pozadí, tedy chyby, v poměru jedna ku 3,5 milionu. Proto mohli vědci s poměrnou jistotou oznámit nalezení nové částice.

,
Premium

Ležela u nohou vraha, čekala smrt a modlila se. Přežila, ale trpí

Ekaterina Garbova - střelba ve Fakultní nemocnici v Ostravě Porubě | na serveru Lidovky.cz | aktuální zprávy

Ekaterina Garbova přežila. Vrahovy výstřely ji naštěstí minuly. Odnesla si však zranění z toho, jak po ní lidé v panice...

Premium

Když je šampionka v­ sedmnácti vyhořelá. Ze závodů ji „vyhnaly“ děti?

Alina Zagitovová při listopadovém závodu v Japonsku. | na serveru Lidovky.cz | aktuální zprávy

Aktuální olympijská vítězka i mistryně světa Alina Zagitovová oznámila v prosinci v pouhých 17 letech přerušení závodní...

Premium

Koho čeká láska a koho rozchod. Jaký bude rok 2020 ve vztazích?

S muži je to někdy náročné, ale díky nim je ten život o něco zajímavější. | na serveru Lidovky.cz | aktuální zprávy

Člověk je společenský tvor a je v životě spokojený podle toho, jak se mu daří ve vztazích s druhými lidmi. Potřebuje...