wtorek, 31 października 2017

Gavin Hesketh "Cząstki elementarne" - recenzja























Na przestrzeni lat przeczytałem dziesiątki książek z zakresu fizyki teoretycznej i eksperymentalnej - zresztą to książki z dziedziny astrofizyki, kosmologii, mechaniki kwantowej czy fizyki cząstek dominują w ofercie wydawniczej wydawnictwa Prószyński i Spółka. „Cząstki elementarne” fizyka eksperymentalnego Gavina Hesketha (nie mylić ze słynną cyniczną powieścią pod tym samym tytułem Michela Houellebecqua, którą znam i lubię) dotyczą przede wszystkim Modelu Standardowego i całej menażerii cząstek (nie tylko elementarnych) z tym Modelem związanych oraz (co istotne) eksperymentów (przyśpieszania do granic prędkości światła i wysokoenergetycznych zderzeń protonów i jąder ołowiu) przeprowadzanych w Wielkim Zderzaczu Hadronów pod Genewą, Szwajcaria. Atomy, protony i neutrony tworzące jądra atomowe (stabilne i niestabilne – promieniotwórczość Becquerela i Skłodowskiej-Curie!), chmury elektronów, piony, kaony, taony, miony, neutrina (elektronowe, mionowe, taonowe), kwarki (6 rodzajów: wysoki, niski, powabny, dziwny, górny, dolny), fotony, gluony, cała rodzina bozonów (w tym ten najsłynniejszy - ‘boska cząstka’, odkryty w lipcu 2012 roku w CERN-ie bozon Higgsa). Do tego dochodzą cztery oddziaływania, siły scalające atomy i nakreślające strukturę materii – elektromagnetyczne, silne, słabe i grawitacyjne (hipotetyczna cząstka zwana grawitonem). Chyba moimi ulubionymi cząstkami są emitowane m.in. przez Słońce neutrina, które w bilionach przechodzą w każdej sekundzie przez nasze ciała i nawet tego nie zauważamy. Te trudno wykrywalne i odznaczające się bardzo małą (niezerową) masą cząstki być może są fermionami Majorany, czyli jednocześnie własnymi antycząstkami. Do ich wykrycia badacze umieszczają głęboko pod ziemią w opuszczonych kopalniach ogromne detektory (np. Super-Kamiokande w Japonii czy ukryty pod lodami Antarktydy IceCube), by zapobiec przenikaniu promieniowania kosmicznego i promieniowania tła.

Ano właśnie antymateria – antyprotony, antyelektrony (pozytony), antykwarki, itd. Do jej odkrycia walnie przyczyniło się promieniowanie kosmiczne, dzięki któremu wykryto doświadczalnie także mion i kwark dziwny. Przyśpieszając i zderzając w Wielkim Zderzaczu Hadronów protony i jądra ołowiu fizycy odtwarzają (imitują) niesamowicie gorące i gęste warunki panujące w bardzo wczesnym Wszechświecie mając jednocześnie nadzieje na odkrycie czegoś nieoczekiwanego (nowe cząstki formujące ciemną materię, rozwikłanie tajemnicy ciemnej energii walnie przyczyniającej się do coraz szybszej ekspansji Wszechświata czy ukryte wymiary przestrzeni i czasu). Gdy 4 lipca 2012 roku fizycy doświadczalni potwierdzili odkrycie bozonu Higgsa było to ogromne wydarzenie medialne (sam przeprowadziłem wówczas wywiad z fizykiem z CERN-u na ten temat). Bozon Higgsa pośredniczy w nadawaniu innym cząstkom mas i spowalnia elektrony na tyle, aby mogły zostać uwięzione w atomach.

Bardzo rzeczowa i przystępnie napisana książka o dość trudnych i abstrakcyjnych zagadnieniach, czasem posługująca się równaniami (jak np. Einsteina i Diraca) i obrazowymi diagramami Feynmana. Czytanie jej sprawiło mi dużą satysfakcję.

Brak komentarzy:

Prześlij komentarz