הטבע שוב מסרב להתאים את עצמו לתאוריות המדעיות שלנו.

תוצאות של ניסוי ארוך טווח במאיץ Fermilab שבאילינוי, מאשר תוצאות של ניסוי אחר שנערך לפני כ-20 שנה ורומז על אפשרות של חלקיק אלמנטרי נוסף - סוג רביעי של ניוטרינו. על פי המודל הסטנדרטי ישנם שלושה סוגי ניוטרינו - המקבילים חסרי המטען של אלקטרון, מיואון וחלקיק טאו. בנוסף, התוצאות הבלתי צפויות נצפו בניסוי באנטי-ניוטרינו אך לא נמצאו בניסוי מקביל בניוטרינו, דבר ששובר את הסימטריה בין החומר לאנטי-חומר.

לחלקיק החדש לכאורה אין כנראה אינטראקציה עם הכוח הגרעיני החלש כפי שיש לשלושת סוגי הניוטרינו הידועים.

     

אם אכן יתברר שהחלקיק קיים, הדבר יזעזע את המודל הסטנדרטי, מודל שעליו בנויה כל פיזיקת החלקיקים בעשורים האחרונים. אמנם אפשרות כזאת לא תמוטט את המודל כפי שעשוי לקרות אם לא יתגלו עדויות לקיומו של חלקיק היגס בניסויים ב-LHC, אבל היא תדרוש תיקון המודל.

דבר דומה קרה בפיזיקה לפני עשור כאשר התברר שבניגוד לתחזיות של תורת היחסות הכללית ותיאוריית המפץ הגדול התפשטות היקום אינה מאיטה את מהירותה, אלא להיפך - היא מאיצה. אז תוקנה התיאוריה ע"י הוספת גורם נוסף (ולא ברור) - "האנרגיה האפלה".

    

המציאות לא מפסיקה להפתיע וזה מה מונע מהמחקר המדעי להפוך למשעמם.

    

http://www.sciencedaily.com/releases/2010/11/101102185722.htm

מרתק ומגרה ללמוד עוד. הדרך בה מקנה חלקיק היגס מסה לכל חלקיקי החומר בטבע היא על ידי שבירת סימטריה ספונטנית. מכיתבי הפיזיקאי דויד מילר אפשר להבין שהוא עושה את זה תוך כדי שהוא נצמד אל חלקיקי החומר בטבע.

כעת סוברים שישנו חלקיק נוסף? מה תפקידו ומה מעיד על קיומו?

הי מיכל,

 

אני לא בטוח שיש תפקידים לחלקיקים תת-אטומיים. אני הייתי מגדיר את זה יותר כתכונות פיזיקליות. לגבי העדויות לקיום החלקיק הנוסף (שאגב שם כבר כבר יש לו: ניוטרינו סטרילי), הדבר הוא כך: לחלקיקי ניוטרינו יש תכונה שהם מחליפים את עורם כל הזמן והופכים מסוג אחד של ניוטרינו לסוג אחר בתהליך שנקרא neutrino flavor oscillation.

בניסוי המדובר שיגרו אלומה של אנטי ניוטרינו מיואוני לתוך גלאי שבנוי ממיכל ענק של שמן, ושם ספרו את מספר הניוטרונים האלקטרוניים שנמצאו. המספר היה גדול מהצפוי לפי המודל הסטנדרטי. המצאות סוג נוסף של ניוטרינו הוא ההסבר האפשרי הכי פשוט לתופעה, אבל לא היחיד.

  

  

לגבי השאלה איך חלקיק היגס נותן לחלקיקים אחרים מסה - הנה הסבר נחמד:

   

http://videosift.com/video/Describing-the-Higgs-Boson-in-Simple-Terms

תודה רפי:)

לרפי שלום אני עדין נמצא בינסיון להוכיח מתמטית שחלקיק או אלמנט כל שהוא ללא מסה,ללא משטר חשמלי קיים. אני לא יוצא מהנחה אקסיומטית שחלקיק קיים מרחב מכבוד

צטט: ar-ram 2010-11-26 01:35:26

לרפי שלום אני עדין נמצא בינסיון להוכיח מתמטית שחלקיק או אלמנט כל שהוא ללא מסה,ללא משטר חשמלי קיים. אני לא יוצא מהנחה אקסיומטית שחלקיק קיים מרחב מכבוד

קיים,בטוח קיים,אלא שבשביל להוכיח תפישת עולם שאינה מבוססת על חלקיקים בעזרת שפה המבוססת על קיומם צריך לנסח אמת בעזרת פרדוקסים

זאת אומרת

את מה שאתה רוצה להוכיח אפשר להראות רק דרך החורים במתמטיקה

מאוד מעניין אך לא נראה שהחלקיק החדש "יסתור" את המודל הסטנדרטי הכיראליות של הנייטרינו נותרה עדיין שאלה פתוחה ותלויה בהיגס אם ימצא... זה עשוי לשפוך אור נוסף על ה"מעורבים"בתהליכי האיחוי המגנטי ויתכן שמה שנחשב עד היום כתנועה חד סיטרית של נייטרינו יתברר כדוסטרי

צטט: ar-ram 2010-11-26 01:35:26

לרפי שלום אני עדין נמצא בינסיון להוכיח מתמטית שחלקיק או אלמנט כל שהוא ללא מסה,ללא משטר חשמלי קיים. אני לא יוצא מהנחה אקסיומטית שחלקיק קיים מרחב מכבוד

 

הי אריה,

  

אני לא סבור שניתן להוכיח מתמטית קייום של משהו במציאות. האמת היא שאם להיות יותר פילוסופי, אני לא חושב שניתן להוכיח, בכל דרך, דבר כלשהו לגבי המצאיות.

מה שעושים במדע, הוא לבנות תיאוריה לגבי המציאות ולאחר מכן לאושש או להפריך אותה באמצעות ניסויים ותצפייות. מה שניתן לעשות בעזרת מתמטיקה הוא להראות שתאוריה מסויימת לא יכולה להיות נכונה מכיון שיש בה סתירה לוגית פנימית, או לחלופין להראות שאם ההנחות שבבסיס תאוריה כלשהי (למשל המודל הסטנדרטי) נכונות, הרי שזה מחייב קייום של משהו נוסף (למשל חלקיק חסר מסה ללא אינטראקציה אלקטרומגנטית). אבל גם אם נעשה את האחרון, ללא ניסוי או תצפית שיאשרו את המסקנה המתמטית, לא הוכחנו דבר.

 

למרות שלא תמיד זה ברור, האקסייומות וההגדרות שאנחנו עושים, מבוססות על המציאות שאנחנו מכירים וההכרה שלנו את המציאות היא מוגבלת. לא פעם נאלצנו לשנות את הנחות היסות שלנו מכיוון שהמציאות הראתה אחרת. לא נראה לי למשל, שניתן היה להגיע באופן לוגי-מתמטי בלבד, לנוסחאות שמתארות את מכניקת הקוונטים. הרי הכללים של מכניקת הקוונטים סותרים את מה שידענו קודם, בפיזיקה הקלאסית.

  

בכל אופן, אם תצליח בהוכחה המתמטית שלך, זה יהיה בסיס טוב לנסות לאתר חלקיק כזה. 

צטט: eezr 2010-11-26 11:46:32

מאוד מעניין אך לא נראה שהחלקיק החדש "יסתור" את המודל הסטנדרטי הכיראליות של הנייטרינו נותרה עדיין שאלה פתוחה ותלויה בהיגס אם ימצא... זה עשוי לשפוך אור נוסף על ה"מעורבים"בתהליכי האיחוי המגנטי ויתכן שמה שנחשב עד היום כתנועה חד סיטרית של נייטרינו יתברר כדוסטרי

 

הי ארז,

 

לא טענתי שגילוי סוג נוסף של ניוטרינו יסתור את המודל הסטנדרטי. הוא יידרוש רק תיקון של המודל. מה שעשוי להיות בעייתי הרבה יותר הוא אם חלקיק היגס לא יימצא. קייומו של חלקיק היגס הוא חייוני עבור המודל הסטנדרטי כפי שהוא מוגדר היום.