MISTERIJ NASTANKA SVIJETA?! Od Higgsovog bozona do velihog LHC-a

FIZIKA ELEMENTARNIH ČESTICA Elementarne čestice – ne mogu se razbiti na jednostavnije, ali mogu mijenjati oblik Njihovo međudjelovanje objašnjava se preko četiri fundamentalne sile: gravitacijska, elektromagnetska, slaba i jaka Dijele se na leptone i hadrone Hadroni složene čestice sastavljene od kvarkova „Sužanjstvo” kvarkova i gluoni

PREGLED ČESTICA Elementarne čestice Fermioni Kvarkovi Leptoni Bozoni gornji (u), donji (d), čarobni (c), strani (s), vršni (t), dubinski (b) Leptoni elektron (e-) i pozitron (e+), mion (μ- · μ+), tauon (τ- · τ+), elektronski (νe · νe), mionski (μe · μe) i tau neutrino (τe · τe) Bozoni Baždarni foton (γ), gluon (g), W i Z bozoni (W± · Z) Hipotetske Ostale graviton (G) Higgsov bozon (H0) Složene Hadroni Barioni / Hiperioni nukleoni (N) – neutron (n) i proton (p) delta (Δ), lambda (Λ), sigma (Σ), xi (Ξ) i omega barion (Ω) Mezoni / Kvarkoniji pion (π), ro mezon (ρ), eta mezon (η · η′), phi mezon (φ), omega mezon (ω), J/ψ mezon (J/ψ), upsilon mezon (ϒ), theta mezon (θ), kaon (K), B mezon (B), D mezon (D), T mezon (T) Egzotični barioni

Paul Dirac (Bristol, 8. kolovoza 1902. - Tallahassee, 20 Paul Dirac (Bristol, 8. kolovoza 1902. - Tallahassee, 20. listopada 1984.)

DIRACOVA JEDNADŽBA I ANTIČESTICE   Jednadžba kojom je pretpostavljeno postojanje antičestica Antičestica je čestični par jednake mase i (ako ga imaju) jednakog, ali suprotnog naboja Anihilacija Jednadžbu potvrdio Carl David Anderson 1932., otkrićem pozitrona

DIRACOVO MORE Formulacija koja proizlazi iz Diracove jednadžbe Vakuum nije prazan prostor, već je „more” čestica s negativnim nabojem, odnosno negativnih čestica Otkriće pozitrona 1932. išlo je u prilog Diracovoj tezi

FEYNMANOVI DIJAGRAMI Formulirao ih Richard Feynman Koriste se kako bi izračunali vjerojatnosti reakcija elementranih čestica Sežu od jednostavnih pa do iznimno složenih, ovisno o vrsti, broju čestica i vrsti reakcije Najčešće se koriste u kvantnoj teoriji polja

HIGGSOV BOZON Ideju 1964. formulirao Peter Ware Higgs Hipotetska elementarna čestica (jedina rupa u standardnom modelu koji elegantno objašnjava svijet oko nas) Jedina elementarna čestica koja još nije promatrana Služi kao povezanost između fotona (koji nemaju masu i koriste EM silu) i masivnih W i Z bozona (koji koriste „slabu” silu) Eksperimenti se vode u CERN-u i Fermilabu Ukoliko bi bila otkrivena (a indicije i teorije postoje), ova čestica riješila bi misterij nastanka svemira i materijalnog svijeta Higgsov bozon svim česticima (a tako i materiji) daje masu Prema standardnom modelu, sve čestice počinju kao fotoni, odnosno bez mase, a njihova daljnja interakcija s Higgsovim bozonom daje im masu – tako nastaje materijalni svijet!

CERN I LHC CERN (Organisation Européenne pour la Recherche Nucléaire) je najveći laboratorij za fiziku elementarnih čestica smješten kraj Ženeve, uz francusko-švicarsku granicu Osnovale su ga, 1954. godine, Belgija, Danska, Francuska, Njemačka, Grčka, Italija, Nizozemska, Norveška, Švedska, Švicarska, Ujedinjeno Kraljevstvo i Jugoslavija Danas ima 20 članova Do sada su otkrili neutralne struje, W i Z bozone i antivodik, a razvili su i koncept suvremenog World Wide Weba Danas najvažniji eksperimenti su oni s Velikim hadronskim sudaračem (LHC)

I GDJE TU DOLAZI LHC? Cilj LHC-a je, kroz niz eksperimenata koji uključuju sudare čestica pri velikim brzinama, simulirati Veliki prasak i pokušati otkriti temelje nastanka svemira i materije Eksperimenti su, nakon niza rada i probnih paljenja, službeno započeli 30. ožujka 2010. godine PITANJA KORIŠTENA FIZIKA Koja je priroda tamne tvari koja zauzima gotovo 23% mase svemira? Fizikalna kozmologija Ostvaruje li se Higgsov mehanizam čestične interakcije u prirodi? Postoji li doista hipotetski Higgsov bozon koji objašnjava misterij svemira i materije? Higgsov mehanizam, Higgsov bozon, standardni model Postoji li supersimetrija, kao proširenje standardnog modela, doista u prirodi? Supersimetrija, Poincaréova simetrija Postoje li, i koliko ih ima, dodatne dimenzije u svemiru? Teorija struna

„Zaključili smo da je od najveće važnosti da, ukoliko želimo napredovati, prepoznamo naše neznanje i ostavimo prostora sumnji!” - Richard P. Feynman HVALA NA PAŽNJI MISLAV BURAZER