Premium

Získejte všechny články
jen za 89 Kč/měsíc

Nobelovku dostali „otcové“ Higgsova bosonu. Ten nejslavnější je nedosažitelný

  12:10
Ve Stockholmu proběhlo vyhlášení Nobelovy ceny za fyziku. Letos si ocenění odnášejí Angličan Peter Higgs a Belgičan Francois Englert za předpověď existence tzv. Higgsova bosonu. Převzetí potvrdil zatím jen druhý jmenovaný, Peter Higgs se údajně skrývá před pozorností a na telefonát ze Stockholmu zatím neodpověděl.

Peter Higgs (vpravo) a Francois Englert | foto: AP

Proti původnímu plánu bylo vyhlášení dvakrát odloženo, ale nakonec jsme se dočkali výsledku, který se všeobecně očekával.

Proč odklady?

Jak složitá byla situace dokládají i odklady dnešní tiskové konference s oznámením, která se nakonec zpozdila asi o hodinu. Má je na svědomí debata komise, která o cenách rozhoduje, a která se skutečně rozhoduje až těsně před oznámením. Podrobnosti z diskuse zatím neznáme, a zřejmě se je nikdy nedozvíme, protože účastníci jsou vázáni mlčenlivosti. Ve hře mohla být debata, zda by část ceny neměl dostat alespoň z LHC a možná i otázka, zda si vůbec předpověď Higgsova bosonu vůbec Nobelovu cenu zaslouží.

V posledních pár měsících se totiž hojně spekulovalo, že cenu za fyziku si odnese objev nové subatomární částice, Higgsova bosonu. Existenci této částice, která je chybějícím článkem v takzvaném standardním modelu částicové fyziky, v 60. letech teoreticky předpovědělo několik vědeckých prací. Existenci Higgsova bosonu nyní už v podstatě jasně potvrdily experimenty v obřím urychlovači Evropské organizace pro jaderný výzkum (CERN).

Situace však byla pro Švédskou akademii poměrně složitá (více zde). Kolektiv z CERNu jako takový cenu dostat nemůže, protože ta se může udělit jen jednotlivcům. A vybrat z několika tisíc fyziků pracujících na projektu nějakého jednotlivce je mírně řečeno obtížné. (Na fotografii vlevo je část spolupracovníků na projektu detektorů, které Higgsův boson objevily.)

Mnohem spíše tedy mohli být odměněni teoretici. Existenci tzv. Higgsova pole a jeho částice, tedy Higgsova bosonu, poprvé předpověděli teoretičtí fyzikové v několika po sobě rychle následujících článcích, uveřejněných během druhé poloviny roku 1964 (v časopisech Physical Review Letters a Physics Letters).

Než se dohodneme...Počet vědců na experimentu ATLAS ilustruje fotografie části spolupracovníků v budově CERN. Všichni na obrázku (a pár set dalších) musí se zveřejňovanými výsledky souhlasit , než jsou označeny za ověřené
Takto nám to vyšlo. Pohled na nabitou posluchárnu v CERNu, kde ve středu vědci...

Pod jednou studií byli podepsáni Francois Englert a Robert Brout, pod další Peter Higgs. Své želízko v ohni měli také Gerald Guralnik, Carl Hagen a Tom Kibble. Všichni byli kandidáty, s výjimkou Roberta Brouta, který bohužel zemřel. 

Nakonec se však ukázal jako správný tip agentury Reuters na základě počtu citací, že cenu si rozdělí právě 84letý Higgs a belgický teoretický fyzik François Englert. Komě prestižní medaile a diplomu si dohromady odnesou i osm milionů švédských korun (téměř 24 milionů korun).

Jak složitá byla situace dokládají i odklady dnešní tiskové konference s oznámením, která se nakonec zpozdila asi o hodinu. Má je na svědomí debata komise, která o cenách rozhoduje, a která se skutečně rozhoduje až těsně před vystoupením před veřejnost. Podrobnosti z diskuse zatím neznáme, a zřejmě se je nikdy nedozvíme, protože účastníci jsou vázáni mlčenlivosti; ve hře však mohla být debata, zda by část ceny neměl dostat alespoň někdo z LHC. A možná i otázka, zda si vůbec předpověď Higgsova bosonu vůbec Nobelovu cenu zaslouží, protože i tom někteří vědci pochybují (více v tomto článku).

K čemu je Higgsův boson a co dělá?

Higgsův boson je částice, která je projevem tzv. Higgsova pole. Podle obecně uznávaného fyzikálního předpokladu "má" každý druh pole svoji částici a naopak. Pokud tedy objevíme částici, potvrdili jsme i existenci pole.

Záznam srážky dvou protonů z urychlovače LHC pořízený detektorem ATLAS. Je to jeden z typů srážek, při kterých může vznikat Higgsův boson. Nebo mohlo jít o už známý proces rozpadu dvou jiných bosonů (tzv. Z bosonů) na čtyři miony (jejich dráhy jsou červené čáry).

A právě o Higgsovo pole jde fyzikům spíše. Důležité je pro ně hlavně to, jak toto pole působí na vlastnosti ostatních částic. Nedokonalou analogií by se dalo říci, že Higgsovo pole je jako mlha, která prostupuje vesmír. Stejně jako mlha dává věcem "bílou barvu", tak Higgsovo pole dává vesmíru své vlastnosti.

Konkrétně jde o to, že poskytuje některým částicím hmotnost. Konkrétně tzv. "intermediálním vektorovým bosonům". Děje se tak přímo, bez zprostředkování Higgsovými bosony, proto je to sama o sobě vlastně "nedůležitá" částice.

Nemožně pojmenované intermediální vektorové bosony jsou zase důležité proto, že fungují jako "nosiče" jedné ze čtyř základních fyzikálních sil, tzv. slabé síly neboli slabé interakce. Slabá síla působí sice na vzdálenosti relevantní maximálně tak v rozměrech atomových jader, ale rozhodně existuje a vesmír by bez ní nefungoval tak, jak funguje. Neexistoval by bez ní například beta-rozpad atomových jader. Možná se s ní blíže seznámíme, pokud zvládneme výrobu energie jadernou fúzí. Tomuto procesu vládne slabá interakce.

Dohromady je tak Higgsův boson jedním dílkem ve velké skládačce našeho obrazu světa částic. Kdyby se ho nepodařilo objevit, fyzikové by museli výrazně přehodnotit svoje představy a teorie. Ocenění je tedy nejen uznáním ohromného úspěchu teoretické předpovědi částice půl století před jejím objevem, ale také dík za to, že pánové Higgs a Engelbart (spolu s dalšími) dokázali udržet stávající částicovou fyziku pohromadě.

Potíž byla v tom, že teorie nedokázala předpovědět hmotnost Higgsova bosonu, i když určovala jiné jeho vlastnosti důležité pro jeho interakci s dalšími částicemi. Proto "higgse" hledaly všechny urychlovače během posledního půlstoletí. Úspěch se dostavil až se zprovozněním toho zatím největšího, urychlovače LHC, který měl jako první dostatečný výkon. Jak se totiž ukázalo, Higgsův boson je o něco málo těžší než částice, které vytvářely předchozí generace urychlovačů (hlavně předchůdce LHC, LEP, který fungoval ve stejném tunelu jako dnes jeho větší následovník).

Záběr sestavování detektoru CMS na urychlovači LHC. Je to jeden ze dvou největších detektorů v tunelu pod střediskem CERN, které odvedly hlavní díl práce při hledání Higgsova bosonu

Higgs nedostižný

Švédským akademikům se ani zhruba po oznámení nepodařilo mluvit s Peterem Higgsem, podle akademie má zprávu o svém vítězství pouze na záznamníku. Podle nepotvrzených zpráv se na celý zbytek týdne uchýlil na neznámé místo, protože předpokládal, že by cenu mohl dostat a chtěl se vyhnout pozornosti.

 Francois Englert už poskytl první rozhovor, ve kterém že dostat Nobelovu cenu „není nepříjemné“ a že neví, co udělá s penězi, které k ceně patří. Připomenul také, že v částicové fyzice zbývá ještě řada nezodpovězených otázek. I když víme, že Higgsův boson nejspíše existuje, je jasné, že současné teorie nejsou úplné. Díky objevu Higgsova bosonu se sice znovu upevnil základy tzv. Standardního modelu, tedy teorie popisující chování známých částic, ale také se zdá velmi pravděpodobné, že nám spousta věcí uniká.

Zřejmě největší problém fyziky patrn je, že neexistuje způsob, jak propojit Einsteinovu obecnou teorii relativity s teorií světa jednotlivých částic (tedy kvantovou teorií). To je velká výzva pro současné teoretiky. A možná i experimentátory, kteří by mohli v dalších letech provozu velkého urychlovače LHC objevit další, zatím neznámé částice. 

Jejich existence by měla naznačit, kterým směrem leží pravda - či by spíše pomohla vytříbit teorie, které je nepředpovídaly a jsou tedy chybné. V současné době totiž mezi sebou soupeří několik různých modelů a teorií, které jsou sice všechny pravděpodobné a možné. Vědci však nemají dost experimentálních výsledků, aby mezi nimi vybrali ty správné.

  • Nejčtenější

Severoamerické kosatky nosí na hlavě mrtvé lososy. Už zase. Proč to dělají?

Kdybyste začali chodit po ulici s mrtvou rybou na hlavě, nejspíš by vás lidé považovali za blázny. Mezi kosatkami z okolí Pudgetova zálivu to zjevně neplatí. Nosí rybí klobouky už podruhé. Zoologové...

5. prosince 2024

Komáři se proměnili v létající injekční stříkačky s vakcínou

Štípnutí komárem tentokrát nepřenáší nákazu, ale člověku naopak zajistí odolnost vůči jedné z největších metel lidstva – malárii. Vědci cíleně poškodili dědičnou informaci prvoka tak, aby zahynul...

4. prosince 2024

Vybíráme nový televizor pod stromeček. Jak se vyznat v záplavě možností?

Televizor nepatří mezi nejmenší investice a zároveň jej neměníme příliš často. Je tedy dobré věnovat výběru patřičnou pozornost. V následujících kapitolách vás volbou televizoru stručně a přehledně...

2. prosince 2024

Výrobci TV utíkají od Googlu. Titan potěšil rychlostí, zaskočil reklamou

Vyzkoušeli jsme televizor s novým operačním systémem Titan, jenž postupně nahradí Google TV v televizorech Philips. V budoucnu se však může objevit i v přístrojích jiných značek. Je to v Evropě...

4. prosince 2024

Jak Sovětský svaz napadl neutrální Finsko a co byl mainilský incident

Zimní válka proti Finsku byla jednou z dobyvačných válek vedených Moskvou. Cílem zimní války bylo připojit menší část finského území k Sovětskému svazu a na té větší ustanovit loutkovou Finskou...

5. prosince 2024

Unboxing notebooku Apple za 184 450 Kč. Dává vám taková konfigurace smysl?

Do redakce dorazil nový šestnáctipalcový MacBook Pro v doslova brutální konfiguraci. Nejvyšší verze procesoru M4 Max, nejvíce paměti co Apple nabízí a druhé největší úložiště. Takovýto stroj ani my...

9. prosince 2024

Hráčům mobil nebo notebook nestačí. Potřebují pořádný stroj

Advertorial

Stolní počítače nelze v jednom segmentu trhu nahradit. Hráči potřebují výkon a ten jim jiný typ počítačů běžně nenabídne. Počítače BARBONE, speciálně navržené pro hráče, pořídíte již od 17 tisíc...

9. prosince 2024

Mohou existovat dva stejné QR kódy? A kdy dojdou?

Setkáváme se s nimi prakticky všude. V kině, v divadle, v obchodě, na internetu, při placení složenek atd. Jsou užitečnými pomocníky. Řeč je o QR kódech. Pokud jich existuje tak obrovské množství,...

9. prosince 2024

Američané za druhé světové války ukázali cestu, po které se vydat s vrtulníky

Během druhé světové války se dočkaly operačního nasazení tři typy amerických vrtulníků. Nový druh vojenské letecké techniky se teprve rozvíjel, obecně se v té době jednalo o stroje lehké s malou...

8. prosince 2024

K pohodlné komunikaci s dítětem není potřeba mobilní telefon
K pohodlné komunikaci s dítětem není potřeba mobilní telefon

Chcete zůstat v kontaktu se svým dítětem, aniž byste mu museli pořizovat mobilní telefon? Chytré hodinky LAMAX WatchY4 Plus jsou ideálním řešením,...

Velký test másla: Nejlahodnější vzorek nebyl ani bio, ani z alpského mléka

Premium Lahodné máslo, které chutná a voní po smetaně, nemusí stát majlant. Jenže napěchovat jím mrazák, když je zrovna v akci,...

Hrála v pornu, tak skončila. Solfronk se v Bacheloru rozloučil s další účastnicí

Odhalení o minulosti soutěžící Denisy Veselé a jejím natáčení pornovideí výrazně zamávalo atmosférou v sídle Bachelora....

Obraz zmaru Volkswagenu. Tisíce elektroaut smutně čekají na kupce

„Pacient Autoland Deutschland je nejen nemocný, má vysokou horečku,“ píše německý Bild. A jako důkaz diagnózy ukazuje...

Došly nám síly. Česká specialistka na cupcaky zavírá svůj obchod

Lenka Hnidáková, průkopnice cupcaků v Česku a autorka dvou knih o těchto dezertech, zavírá svůj obchod v pražském...

Příliš velké sousto. Smetanová cukrárna dopekla, věřitelům dluží stamiliony

Pražská Smetanová cukrárna, která dodávala své cukrářské výrobky téměř do všech obchodních řetězců, ukončila svůj...