CERN: Pronađena Božija čestica (Higsov bozon)

[Milan Nikolic]

Hvala ti što se trudiš. Samo kad bih znao malo bolje engleski, ovako mi nedostaje nekih 20% razumevanja što mi mnogo toga poremeti.

[GeniusAtWork]

@@GeniusAtWork,

 

Reci ti meni jednu stvar. Pošto si čovek od znanja, molim te da mi malo objasniš sledeće.

 

Kažu da elementarne čestice imaju ,,spin'' i da se tu ne radi o klasičnom spinu. Pokušavao sam da pronađem konačno objašnjenje ali nisam uspeo.

 

Šta možeš ti da mi kažeš da bi mi bilo jasnije?

 

OK, poenta je otprilike u sledećem:

 

'Spin' na engleskom znači okretanje/obrtanje. Kada su dvadeset i neke vršili eksperimente sa elektronima u magnetnom polju (Štern-Gerlahov eksperiment), primetili su jednu novu stvar. Znalo se da kada se naelektrisana čestica (elektron u ovom primeru) kreće, ona proizvodi megnetno polje. I zato je bilo poznato da kretanje elektrona po orbitama oko atomskog jezgra stvara magnetno polje. Međutim, sada su primetili da postoji još jedno magnetno polje koje se stvara oko svakog elektrona ponaosob, a to magnetno polje nema veze sa njihovim kretanjem po orbitama. Iz toga su prvo izveli zaključak da se elektroni okreću oko svoje ose (spin, odatle i naziv) i da time stvaraju to drugo magnetno polje oko sebe. Ali ubrzo se pokazalo da to nije moguće iz dva razloga: prvo, bilo bi potrebno da se elektron okreće brže od svetlosti da bi proizvodio magnetno polje one jačine koju su izmerili. Drugo, elektroni nisu male loptice kako se jedno vreme mislilo, jer da jesu, atomi ne bi mogli da postoje (to otkriće je bilo jedno od osnovnih u kreiranju kvantne mehanike).

 

Šta je onda spin? Spin je urođena karakteristika svake čestice. Često se pravi paralela sa momentom impulsa u klasičnoj mehanici da bi se lakše intuitivno razumelo. Kada zavrtiš loptu ili točak, težnja tog tela da nastavi da rotira je momenat impulsa. Kod čestica, međutim, niko ih ne vrti i one ne rotiraju, ali jednostavno imaju tu svoju unutrašnju osobinu koja se naziva spin i za koju ne postoji analogija u svetu oko nas. Inače, čestice mogu da imaju samo dve vrste spina (pošto je kvantizovan, tj. ide samo u određenim vrednostima). Celobrojan, koji imaju bozoni (nosioci sila), ili u vrednostima n * 1/2, koje imaju fermioni (čestice od kojih se sastoji materija).

[Иван ♪♫]

Međutim, sada su primetili da postoji još jedno magnetno polje koje se stvara oko svakog elektrona ponaosob, a to magnetno polje nema veze sa njihovim kretanjem po orbitama.

 

 

Значи то је својство (несрећно названо спин) честица да ,,саме по себи" стварају магнетно поље, јел тако? Да ли вредност спина одређује интензитет поља?

[Иван ♪♫]

Колико је ово све интересантно, само кад бих имао времена и снаге да читам о свему овоме...

[Juanito]

Квантна механика се најбоље ”разуме” кроз математику. Покушавати то све замишљати и дефинисати свакодневним језиком је узалудан посао.

[Milan Nikolic]

@@GeniusAtWork,

 

Taj ,,spin'' čestice ima dva moguća ,,pravca''. Je li tako?

 

O tome sam čitao. Upoređuje se sa ''obrtanjem'' u smeru kazaljke na satu ili obratno.

 

Kažu da kada se spin čestice detektuje, čestica je uvek nameštena tako da pokazuje jedan od dva moguća ,,spina'', npr. levo ili desno. Meni je ovde nešto posebno zanimljivo.

 

Naime, radi se o neodređenosti tog spina. Jednostavno, čestica, sve dok se ne detektuje, nema određen spin - nije ni levi ni desni sve dok je u ,,talasnoj funkciji'' (ako se ne varam).

 

Da li možda znaš nešto o tome? Koje je objašnjenje tog fenomena?

 

Ja sam se samo informisao o eksperimentu koji je dokazao tu neodređenost. I taj eksperiment me je fascinirao svojom domišljatošću - od tada sam navučen na kvantnu fiziku.

[Juanito]

Ne samo spin, već sve veličine u kvantnoj mehanici podležu toj neodređenosti. Niko ne zna zašto je to tako. Ali se matematički može objasniti i "razumeti". Napisaću o tome mešto više kad stignem.

[Milan Nikolic]

Ako ćeš o Šredingerovoj jednačini, molim te da se svojski potrudiš.

[GeniusAtWork]

 

 

Значи то је својство (несрећно названо спин) честица да ,,саме по себи" стварају магнетно поље, јел тако? Да ли вредност спина одређује интензитет поља?

 

 

Da, svaki elektron je u suštini majušni magnet sa dva pola (dipol).

 

E, sad, kako nastaje prirodni magnet? Prvi uslov je da moraš da imaš atom u kome sve orbite nisu popunjene elektronima. Razlog za ovo je da su polovi parova elektrona u popunjenim orbitama suprotno usmereni, pa se zato poništavaju. Ali ako imaš materijal sa nepopunjenim orbitama, onda možeš da imaš neuparene elektrone čiji su polovi usmereni u istom pravcu, i onda u tom atomu postoji magnetno polje.

 

Drugi uslov koji moraš da ispuniš je da imaš u materijalu nešto što se naziva magnetnim domenima - to su delovi materijala u kojima su magnetna polja svih atoma u tim delovima usmerena u istom pravcu. Ovo je nepohodno, jer ako hoćeš da namagnetišeš materijal, onda moraš da ga izložiš spoljašnjem magnetnom polju. To magnetno polje onda mora da usmeri magnetna polja svih atoma u svim domenima (ili u skoro svim) u istom pravcu. Tek ako to uspe, onda si dobio prirodni magnet (feromagnet).

 

Zbog svih ovih uslova samo nekoliko materijala u periodnom sistemu ispunjavaju sve uslove i mogu da budu namagnetisani (gvožđe, kobalt, nikl i još neki).

 

[GeniusAtWork]

@GeniusAtWork, Taj ,,spin'' čestice ima dva moguća ,,pravca''. Je li tako? O tome sam čitao. Upoređuje se sa ''obrtanjem'' u smeru kazaljke na satu ili obratno.

 

 

Koliko mogućih pravaca može imati spin, to zavisi od toga da li je u pitanju čestica sa masom ili bez mase. Razlog je to što po Ajnštajnovoj spec. teor. relativiteta, čestice bez mase se moraju uvek kretati brzinom svetlosti. Foton, npr, ne možeš da zaustaviš ili da usporiš: ili se kreće brzinom c ili ne postoji. I onda recimo imaš ovakvu situaciju:

 

Foton se kreće brzinom svetlosti. I sada on ima spin 'ulevo' ili 'udesno' u odnosu na svoj pravac kretanja. Šta bi se desilo ako bi on imao još jedan spin, koji bi bio u pravcu njegovog kretanja? Onda bi se jedan njegov deo, taj u pravcu kretanja, kretao brzinom većom od svetlosti, jer se sam foton već kreće brzinom svetlosti! (normalno, ovde uzimamo onu analogiju sa česticama kao kuglicama i sa spinom kao obrtanjem da bi bilo razumljivo o čemu se radi). Zato foton može imati samo dve mogućnosti za pravac spina. A bilo koja čestica sa masom (elektron, npr) ima i treći, jer ako se kreće brzinom manjom od c (a sve sa masom se može kretati uvek samo sporije od brz. svetlosti), onda ne dolazi do zabranjenog zbira brzina koji je veći od svetlosne.

 

Ti dozvoljeni pravci spina se ponekad nazivaju 'stepenima slobode' i oni su upravo u osnovi cele ove priče o Higsovom mehanizmu o kome govori tema.

 

[Juanito]

Koliko mogućih pravaca može imati spin, to zavisi od toga da li je u pitanju čestica sa masom ili bez mase. Razlog je to što po Ajnštajnovoj spec. teor. relativiteta, čestice bez mase se moraju uvek kretati brzinom svetlosti. Foton, npr, ne možeš da zaustaviš ili da usporiš: ili se kreće brzinom c ili ne postoji. I onda recimo imaš ovakvu situaciju:

Foton se kreće brzinom svetlosti. I sada on ima spin 'ulevo' ili 'udesno' u odnosu na svoj pravac kretanja. Šta bi se desilo ako bi on imao još jedan spin, koji bi bio u pravcu njegovog kretanja? Onda bi se jedan njegov deo, taj u pravcu kretanja, kretao brzinom većom od svetlosti, jer se sam foton već kreće brzinom svetlosti! (normalno, ovde uzimamo onu analogiju sa česticama kao kuglicama i sa spinom kao obrtanjem da bi bilo razumljivo o čemu se radi). Zato foton može imati samo dve mogućnosti za pravac spina. A bilo koja čestica sa masom (elektron, npr) ima i treći, jer ako se kreće brzinom manjom od c (a sve sa masom se može kretati uvek samo sporije od brz. svetlosti), onda ne dolazi do zabranjenog zbira brzina koji je veći od svetlosne.

Ti dozvoljeni pravci spina se ponekad nazivaju 'stepenima slobode' i oni su upravo u osnovi cele ove priče o Higsovom mehanizmu o kome govori tema.

Može izvor za ovo, pošto mi nešto bode "uši", a nisam siguran da sam najbolje razumeo.

[Zawisza]

Koje su to manipulacije i budalaštine. Ogromne pare su uložene i nekako ih treba opravdati, najlakše proglasiš da si pronašao "česticu" onda se svi kao nešto ljube , slave otvaraju šampanjac...nema veze što niko i ništa "ne vide " tu famoznu "česticu. 

[cloudking]

Koje su to manipulacije i budalaštine. Ogromne pare su uložene i nekako ih treba opravdati, najlakše proglasiš da si pronašao "česticu" onda se svi kao nešto ljube , slave otvaraju šampanjac...nema veze što niko i ništa "ne vide " tu famoznu "česticu.

Ma pusti... Ili oni sto slave boga a niko ga ni ne vidi ni ne cuje... Svakakvog sveta ima i ja se potpuno slazem s tobom

[Zawisza]

Mnogo toga nije vidljivo, ali postoji i na neki način je merljivo. Postoje instrumenti za merenje mnogih pojava. Tako i čovek je instrument za Božije merilo. Al kao što se instrument pokvari pa nije u stanju da ništa meri tako i čovek kad se pokvari nije u stanju ni Boga da vidi.

[drvce]

Koje su to manipulacije i budalaštine. Ogromne pare su uložene i nekako ih treba opravdati, najlakše proglasiš da si pronašao "česticu" onda se svi kao nešto ljube , slave otvaraju šampanjac...nema veze što niko i ništa "ne vide " tu famoznu "česticu. 

Higsa niko nije video nikad, CERN koji je u narucju Svajcarske, on ga objavi.