Davor Horvatić

Svemirska lukovica

4. ožujak 2013. @ 9:46
Atom je po svom grčkom korijenu nedjeljiv. Ono što danas smatramo atomom je sve samo ne nedjeljivo. Prije nešto više od stotinjak godina Bolzman (slika 1) i Mach raspravljali su o tome da li su atomi stvarni ili ne. Zapravo, da bi ušli u punu dubinu njihove debate pokrenuli bi priču van okvira jedne kolumne i započeli jednu puno dublju, više filozofsku nego fenomenološku. Pokušati ćemo u ovih par redova doći do srži te rasprave kroz činjenice koje smo do sada spoznali o našem svemiru. 






Slika 1

 

U dosadašnjim kolumnama napravili smo detaljni pregled Standardnog modela i svih čestica koje ga grade. Vidjeli smo da taj model (slika 2) sadrži tri generacija kvarkova (sadržaj protona i neutrona) i lepotona (elektron, neutrini, ...) te nosioce 4 osnove sile. 23 parametra koje možemo dobiti samo iz eksperimenta su nam potrebna da bi opisali svijet oko nas, a model niti ne uključuje gravitaciju s kojom ne znamo što bi u kvantnom svijetu. Zapravo, znamo što bi htjeli s gravitacijom ali ne znamo kako. 







Slike 2

 

Za opis ovog svijeta na sadašnjim energijama uglavnom nam treba samo prva generacija. Kvark gore i dolje te elektron i njegov neutrino. Fizičar I.I. Rabi (slika 3) postavio je pitanje "Tko je naručio to ?!" kada su eksperimentalci otkrili mion, lepton druge generacije. Za I.I. Rabija možda niste čuli prije ali njegova otkrića dovela su do svakodnevne upotrebe magnetske rezonance u medicini i dijagnostici.







Slika 3

 

Krenimo sada skidati ljuske svemirske lukovice. Znamo da je sve što nas okružuje satkano od atoma i molekula. Atomi su sastavljeni od jezgre i elektronskog omotača. Zaronimo li u atomsku jezgru znamo da ćemo tamo naći protone i neutrone, no tu podjela ne prestaje. Oni su građeni od kvarkova. Atom je prazan prostor, a iluzija neproničnosti koju vidimo svaki dan kada gledamo naš makro svijet posljedica je samo elektromagnetske sile.

 

Da li smo s kvarkovima i leptonima došli do temeljne jezgre i srži lukovice ? Da li su to pravi atomi ? Harari-Schupe preonski model iz 1979.-te godine pretpostavlja da nisu i pokušava sve gore navedene čestice i nosioce sile kao vezane sustave samo dvije elementarne čestice T i V. Oznake dolaze od Hebrejskih riječi Tohu (neformirani) i Vohu (praznina). Fizika je u svojoj srži eksperimentalna znanost i niti jedna teorija nije ozbiljno prihvaćena dok nije potvrđena eksperimentom. Do sada nismo uspjeli pokazati da kvarkovi imaju strukturu tj. da nisu samo točkaste čestice. Za elektron znamo da da nije točkast. Ima konačne dimenzije, ali taj efekt je objašnjen u Standardnom modelu. Elektron je obučen dijelim virtualnim česticama iz vakuuma i točno onoliko koliko Standardni model predviđa. Zbog toga je Harari-Schupe preonski model samo lijepa teorija. Jedina nada da skinemo još jedan sloj svemirske lukovice dolazi oko 2015.-te godine. Tada će sudarivač LHC dostići najveće energije za koje je dizajniran te ćemo moći tim najvećim mikroskopom pogledati još dublje u mikrosvijet. 

 

Priču smo počeli s raspravom da li su atomi stvarni, nastavili smo otkrivanjem slojeva strukture svijeta te je završili s opisom potrage za najsitnijim građevnim jedinicama. Zašto smo rekli da je rasprava zapravo filozofska ? Razlog je u lordu Kelvinu koji je bio suvremenik gore spomenutih fizičara. On je smatrao da su atomi topološke strukture prostor-vremena poput virova na vodi (slika 4). Što je atom zapravo, ta nedjeljiva struktura koja sve izgrađuje ... ? Tko zna :) ali poput djece koja oktrivaju svijet, fizičari su velika djeca koja se vesele svakom djeliću mozaika koji otkriju :)

 





Slika 4



P.S. Odgovor na komentare u prošloj kolumni :) Ne nasjedajte na mitove.



http://www.youtube.com/watch?v=sYzfKiIWN4g&feature=share&list=SPqs5ohhass_QZtSkX06DmWOaEaadwmw_D

 



13.5.2014. 15:32:08
Odlično sve sam pročitao a koliko sam razumio to je drugo, uglavno jako mi se sviđaju ovakove kolumne..





Komentirati mogu samo registrirani korisnici.