POLITYKA

Niedziela, 19 maja 2019

Polityka - nr 30 (2308) z dnia 2001-07-28; s. 78-79

Nauka

Stanisław Mrówczyński

Długo po tańcach w Zurichu

Fizycy znaleźli podpowiedź, jak szukać „ogólnej teorii wszystkiego”.

Po przeszło 40 latach rozwikłano w końcu zagadkę słonecznych neutrin. Potwierdzono, że neutrino – ten najciekawszy okaz w menażerii cząstek elementarnych – zmienia swą tożsamość w drodze ze Słońca na Ziemię. By móc to zrobić, musi – wbrew obowiązującej teorii – być obdarzone choćby niewielką masą. To zaś oznacza, że neutrina wnoszą swój udział do globalnego bilansu energii i grają pierwsze skrzypce w kosmicznej harmonii sfer. Wszechświat jest bowiem oceanem neutrin.

Neutrino wielokrotnie dostarczało fizykom kłopotów – wymykało się obserwacji, zmuszało do odrzucenia oczywistych zdawałoby się prawd. Paradoksalnie jednak nie ma ono genealogii rewolucyjnej. Wymyślono je w 1930 r., aby ratować jedno z kardynalnych praw fizyki – zasadę zachowania energii. Z badań tzw. rozpadu beta jąder atomowych wynikało, że łączna energia produktów jest mniejsza po niż przed rozpadem. Wiedziano, że energia może zmieniać swoją formę. Czyżby jednak mogła zanikać lub rodzić się z niczego?

Wielki Niels Bohr był już gotów zaakceptować taką kwantową nowość, jednak Wolfgang Pauli znalazł remedium na „energetyczny kryzys”. Doszedł mianowicie do wniosku, że brakującą energię unosi cząstka, której nie jesteśmy w stanie zaobserwować. Swój pomysł sformułował w słynnym liście do fizyków zebranych w Tybindze, dokąd nie przyjechał „ze względu na odbywające się w Zurychu tańce”.

Neutrina znikomo słabo oddziałują z materią, przelatują przez nią, nie zostawiając żadnych niemal śladów. Z tego powodu przez ćwierć wieku nie udawało się zarejestrować tej cząstki-widma. Dopiero reaktory jądrowe – pierwsze ...

Model Standardowy

Model Standardowy stanowi teorię najmniejszych struktur Wszechświata. W ciągu ostatnich lat poddano go wielorakim testom, za każdym razem stwierdzając doskonałą zgodność teorii i doświadczenia. Dopiero fizyka neutrin ujawniła poważniejszą rozbieżność. Model Standardowy dzieli najmniejsze obiekty na dwie grupy: cząstki materii i nośniki oddziaływań. Pierwszą tworzą trzy pary kwarków i trzy pary leptonów. Drugą, cząstki odpowiedzialne za występowanie w przyrodzie sił: znanych powszechnie elektromagnetycznych oraz działających tylko w mikroświecie tzw. słabych i silnych. Listę najmniejszych cegiełek Wszechświata zamyka niezaobserwowana jeszcze tzw. cząstka Higgsa, która gwarantuje matematyczną spójność całego modelu.