Reklama

Tajemnica składników materii

Czym jest CERN i Wielki Zderzacz Hadronów? Czy bozon Higgsa istnieje? Czy lepiej poznamy początki materii i wszechświata? Na te i inne pytania być może już we wrześniu uzyskamy część odpowiedzi

Bądź na bieżąco!

Zapisz się do newslettera

Demokryt (460-370), jeden z najznamienitszych uczonych starożytnej Grecji, opierając się na wiedzy zdobytej podczas swoich studiów i podróży, był przekonany, że dostępna naszym zmysłom materia ma charakter ziarnisty. Innymi słowy - wszystko, co istnieje, ma składać się z atomów, czyli niepodzielnych cząstek („atom” z grec. znaczy niepodzielny).
Kolejny genialny Grek - Arystoteles (384-322) był zdania, że cała materia w kosmosie zbudowana jest z czterech fundamentalnych elementów: ziemi, wody, powietrza i ognia. Dwa pierwsze z nich podlegają sile grawitacji (opadają), a dwa ostatnie - sile lewitacji (unoszą się). Mało tego - wychowawca Aleksandra Wielkiego (356-323) był przekonany, że materia ma charakter ciągły. Oznacza to, że każdą jej część da się dzielić bez końca na coraz mniejsze kawałki. Nigdy zatem nie da się dotrzeć do takiej cząstki, która byłaby niepodzielna. Jak jest naprawdę?

Poszukiwanie odpowiedzi

Przez całe tysiąclecia próbowano dotrzeć do najmniejszych elementów, z których zbudowana jest materia. Tak naprawdę nikomu się to do tej pory nie udało. Jednak dziś już wiemy, że elektrony (cząstka o jednostkowym ujemnym ładunku elektrycznym), protony („proton” znaczy po grec. pierwszy; cząstka o jednostkowym dodatnim ładunku elektrycznym) i neutrony („neuter” z łac. oznacza obojętny; cząstka pozbawiona ładunku elektrycznego), które wchodzą w skład poszczególnych atomów, nie są najmniejszymi cegiełkami materii. Okazuje się bowiem, że w rzeczywistości istnieją jeszcze mniejsze cząstki elementarne. Zostały one nazwane kwarkami. Nazwa ta pochodzi z cytatu zaczerpniętego od irlandzkiego pisarza Jamesa Joyce’a (1882-1941): „Three quarks for Mister Mark!” (Trzy kwarki dla Pana Marka), jak podaje Stephen Hawking w „Krótkiej historii czasu”. Ale czy kwarki rzeczywiście są najmniejsze? Prawdopodobnie nie.
Na granicy szwajcarsko-francuskiej, na przedmieściach Genewy powstał w latach 50. ubiegłego wieku ośrodek badań jądrowych CERN (nazwa pochodzi z fr. Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire, czyli Europejska Rada Badań Jądrowych), który po dziś dzień jest rozbudowywany (zob. koniecznie: public.web.cern.ch, www.fuw.edu.pl/~ajduk/Public/Welcome.html). Można śmiało napisać, że jest to największe laboratorium świata, gdzie w podziemnym tunelu (dł. 27 km) w temperaturze zbliżonej do zera bezwzględnego (ok. - 273,05oC) cząstki elementarne poddawane są zderzeniom. Fizycy chcą w ten sposób wykreować warunki panujące mniej więcej 13,7 mld lat temu, czyli zaraz po tzw. Wielkim Wybuchu, który zdaniem większości współczesnych badaczy dał początek znanemu nam wszechświatowi (czasowi i materii).

Pomóż w rozwoju naszego portalu

Wspieram

Reklama

Bozon Higgsa

Obecnie CERN zatrudnia ponad 2600 pracowników (w tym ok. 200 Polaków). Warto wiedzieć, że właśnie tam powstały strony internetowe (język ich pisania). Z tym ośrodkiem współpracuje ok. 8000 naukowców i inżynierów z ponad 500 instytucji badawczych świata. Cóż takiego próbują oni odkryć? Tym czymś ma być przewidziana przez Model Standardowy (jedna z matematycznych hipotez opisujących fizykę cząstek podstawowych) tzw. boska cząstka, czyli bozon Higgsa (Peter Ware Higgs jest szkockim fizykiem; ur. 29 maja 1929 r. w Bristolu).
Owa hipotetyczna cząstka istniała tylko przez kilka sekund po Wielkim Wybuchu. Zdaniem wielu fizyków cząstek elementarnych, dała ona początek każdej formie materii. Uważa się też, iż dzięki bozonowi Higgsa materia posiada masę. Jej istnienia miał dowieść eksperyment rozpoczęty w CERN 10 września 2008 r. za pośrednictwem Wielkiego Zderzacza Hadronów (z ang. Large Hadron Collider; skrót LHC), który umieszczony jest w tunelu wspomnianym wcześniej na głębokości od 50 do 175 km pod ziemią. Maszyna ta miała odtworzyć warunki panujące tuż po Wielkim Wybuchu. Niestety, urządzenie to działało tylko kilka dni. Wyciek helu, który je chłodził, uszkodził elektromagnesy. Ich wymiana trwała rok i kosztowała ponad 40 mln franków szwajcarskich. Kolejna próba uruchomienia tej maszynerii ma nastąpić w najbliższym czasie.

Czy poznamy początek wszystkiego?

Pewnie nigdy tak się nie stanie. To, co widzimy wokół siebie, jest niezwykle złożone. Istnieje ok. stu chemicznych atomów. Wchodzą one w różne interakcje. Te atomowe układy są tworzywem do wszystkiego, co nas otacza. Możemy jednak powiedzieć, że w najbardziej wczesnym stadium istnienia wszechświata, tuż po jego stworzeniu przez Wielki Wybuch, materia, którą teraz znamy, po prostu nie istniała. Niewyobrażalne gorąco, które wtedy panowało, jak się przypuszcza, nie było dobrym środowiskiem do powstawania żadnych złożonych cząstek.
Badacze sądzą, że w pierwszych chwilach istnienia znanego nam kosmosu występował najprawdopodobniej tylko jeden rodzaj cząstek i jedno oddziaływanie. Niektórzy nawet twierdzą, że cząstki i siły na nie działające tworzyły jakąś swoistą jedność. W niej tkwiły jakby zarodki wszystkiego, co jest. Potem, po miliardach lat ewolucji, pojawił się człowiek. Ktoś może zapytać: Po co? Może właśnie po to, by zastanawiać się nad tym, co było na początku. Może po to, by starać się lepiej poznać zamysł Tego, który był, jest i będzie zawsze, czyli Stwórcy.

Kontakt: nauka@niedziela.pl

2009-12-31 00:00

Oceń: 0 0

Reklama

Wybrane dla Ciebie

UE/ Unia Europejska rozpoczęła negocjacje akcesyjne z Ukrainą

2024-06-25 18:41

[ TEMATY ]

Unia Europejska

Ukraina

Adobe Stock

Unia Europejska we wtorek w Luksemburgu zainaugurowała negocjacje akcesyjne z Ukrainą. "To kamień milowy w naszych stosunkach" - zadeklarowała w imieniu UE szefowa MSZ Belgii Hadja Lahbib. "Potwierdzamy przystąpienie do rozmów akcesyjnych" - powiedziała wicepremierka Olha Stefaniszyna reprezentująca Ukrainę.

Ministerka spraw zagranicznych Belgii, która obecnie sprawuje przewodnictwo w UE, podkreśliła, że proces rozszerzenia jest geostrategiczną inwestycją w pokój, bezpieczeństwo, stabilność i dobrobyt. Dodała, że UE docenia determinację Ukrainy w realizacji programu reform UE, zwłaszcza w kontekście rosyjskiej agresji, i oczekuje zaangażowania we wdrażanie kolejnych reform.

CZYTAJ DALEJ

Bp Florczyk będzie towarzyszył polskim olimpijczykom podczas Igrzysk Olimpijskich w Paryżu

2024-06-26 08:29

[ TEMATY ]

sport

Bp Marian Florczyk

Igrzyska w Paryżu 2024

Igrzyska Olimpijskie

EpiskopatNews/ flickr.com

Nie ma szlachetnego człowieka. Nie ma człowieka wysokiej jakości duchowej, który żyje wartościami. Jeżeli nie narzuca sobie dyscypliny wewnętrznej, zmaga się z samym sobą - podkreślił pomocniczy biskup kielecki bp Marian Florczyk, delegat Konferencji Episkopatu Polski ds. Duszpasterstwa Sportowców, wskazując na związki sportu i wiary. Duchowny będzie towarzyszył polskim olimpijczykom podczas rozpoczynających się 26 lipca Igrzysk Olimpijskich w Paryżu.

Bp Florczyk przypomniał, że św. Paweł w swoich listach, mówiąc o wierze, stosuje porównania zaczerpnięte ze świata sportu. „Jeżeli weźmiemy pod uwagę chrześcijaństwo, to jest to jakaś dyscyplina wewnętrzna, to jest zmaganie się z sobą samym, ku lepszemu, ku wartościom, ku sprawnościom duchowym, ku sprawności dobra w sobie, ku miłości” - zaznaczył biskup. Dodał, że „wiara to zachęta do zmagania się z sobą, to jest bój. Ten kto ma na uwadze życie duchowe, musi czasem stoczyć wielki bój, niesamowicie zacisnąć zęby, aby przezwyciężyć pokusy i słabości”.

CZYTAJ DALEJ

Abp Gänswein: usunięcie z Watykanu było gorzkim osobistym doświadczeniem

2024-06-26 09:58

[ TEMATY ]

Watykan

abp Gänswein

Włodzimierz Rędzioch

Arcybiskup Georg Gänswein postrzega swoją nominację na nuncjusza apostolskiego w krajach bałtyckich jako koniec swojego "wygnania". „Usunięcie z Watykanu przez papieża Franciszka było dla niego gorzkim osobistym doświadczeniem", powiedział były prywatny sekretarz papieża Benedykta XVI i emerytowany prefekt Domu Papieskiego niemieckiemu tygodnikowi "Die Tagespost" z Würzburga.

"Ale nie dałem się zniechęcić, miałem nadzieję i modliłem się, że pewnego dnia będzie na mnie czekać nowe zadanie. Teraz już jest. Bardzo możliwe, że za nominacją na nuncjusza apostolskiego kryje się boska logika, która wykorzystała papieską pedagogikę" - stwierdził.

CZYTAJ DALEJ

Reklama

Najczęściej czytane

W związku z tym, iż od dnia 25 maja 2018 roku obowiązuje Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2016/679 z dnia 27 kwietnia 2016r. w sprawie ochrony osób fizycznych w związku z przetwarzaniem danych osobowych i w sprawie swobodnego przepływu takich danych oraz uchylenia Dyrektywy 95/46/WE (ogólne rozporządzenie o ochronie danych) uprzejmie Państwa informujemy, iż nasza organizacja, mając szczególnie na względzie bezpieczeństwo danych osobowych, które przetwarza, wdrożyła System Zarządzania Bezpieczeństwem Informacji w rozumieniu odpowiednich polityk ochrony danych (zgodnie z art. 24 ust. 2 przedmiotowego rozporządzenia ogólnego). W celu dochowania należytej staranności w kontekście ochrony danych osobowych, Zarząd Instytutu NIEDZIELA wyznaczył w organizacji Inspektora Ochrony Danych.
Więcej o polityce prywatności czytaj TUTAJ.

Akceptuję