Füüsika Nobeli pälvisid kaks meest, kelle töö andis põhjust ehitada maailma kalleim katseseade. Selles tehtud eksperimentide tulemuste arusaadavalt selgitamiseks korraldatakse võistlusi. Higgsi boson annab kõigile teistele osakestele massi, nii näeb ette elementaarosakeste standardmudel. Eelmisel aastal suudeti see rohkem kui 45 aastat teooriana tunnustust leidnud idee reaalselt tõestada, kirjutab TÜ teadusuudiste portaal Novaator.

Füüsika Nobeli preemia pälvisid teisipäeval kaks füüsikateoreetikut, kelle töö lõi aluse viimaste aastakümnete olulisimale avastusele füüsikas. Higgsi bosonist on kuulnud peaaegu igaüks, vähesed suudavad täpselt aru saada, millega tegu.

Tänasest on Higgsi bosonile nime andnud briti füüsik Peter Higgs Nobeli füüsikaauhinna laureaat. Teise poole preemiast sai Belgia füüsik Francois Englert. Teineteisest sõltumatult pakkusid mõlemad mehed 1964. aastal – Englerti kaasautoriks oli nüüdseks manalamees Robert Brout – et osakestefüüsika standardmudelis on olemas skalaarväli, tänu millele on kõigil teistel osakestel mass.

Higgs suutis selgemalt kirja panna, et mängus peab olema mingi osake. Seda osakest hakati nimetama tema nime järgi, mõnikord on seda nimetatud ka jumala osakeseks.

Nende meeste töö oli vundamendiks maailma kalleima, 10 miljardit dollarit maksnud teaduseksperimendi kavandamisel. Prantsusmaa ja Šveitsi piirile Euroopa tuumauuringute keskusse ehitati osakestekiirendi suur hadronite põrgati LHC, mis alustas tööd 2008. aasta sügisel. Kiirendi tunnelis põrgatati peaaegu valguse kiirusel liikuvaid prootonivooge ning kaks osakestedetektorit pidasid arvet, mis nende kokkupõrgete tulemusel tekib.

Möödunud aasta kesksuveks oli selge – kaks teineteisest sõltumatut eksperimenti osakestedetektorite CMS ja ATLAS juures olid kogunud piisava hulga andmeid, väitmaks, et leitud on osake, mille omadused klapivad Higgsi bosoni omadega.

Kokku oli eksperimentides hõivatud rohkem kui 5000 teadlast üle maailma, nende hulgas ka eestlased.

Tartu Ülikooli kõrge energia füüsika professor Martti Raidal, kes oli osaline bosoni avastamisel CMS-eksperimendis, ütles, et Nobeli komitee tänane otsus tekitab kindlasti vaidlusi. Samas valdkonnas ilmus toona tegelikult kolm artiklit, viimasena avaldasid oma töö Tom Kibble, Gerald Guralnik ja Carl Richard. Tänases avalduses märkis Kibble, et kuigi nende 1964. aasta artikkel oli kõige läbimõeldum, jäi see siiski hilisemaks kui Englert’i ja Higgsi omad ning ta saab aru, et Nobeli komitee ei saa anda auhinda rohkem kui kolmele inimesele.

Samuti spekuleeriti, et Nobeli komitee peab seekord avardama auhinnareglemendi piire ning lisaks Higgsile ja Englert’le saab preemia ka Euroopa tuumauuringute keskus CERN, kus tegelikult reaalse avastuseni jõuti.

CERNi peadirektor Rolf-Dieter Heuer võrdles möödunud suvel Higgsi bosoni otsinguid osakestekiirendis lumehelveste pildistamisega.
“Kujutage ette tugevat lumesadu, milles peate fotoaparaadiga pildistama üht väga erilist lumehelvest, milliseid leidub üliharva. See on keeruline! Aga kujutage nüüd ette, et te peate selle foto tegema lumise välja taustal. Umbes sellise tööga me tegeleme CERNis Higgsi bosonit otsides,” ütles ta.

Martti Raidali sõnul on CERNis veel hulk küsimusi, mis nõuavad vastuseid. Näiteks – kas supersümmeetria on olemas? Kuidas seletada, et Higgsi laeng on kõigi eri osakeste suhtes erinev?

Loe ka, kuidas Higgsi bosoni olemasolu lihtsalt on püütud selgeks teha:

Lihtne seletus: Mis on Higgsi boson?

Lihtne seletus 2: Mis on Higgsi boson?

Allikas: Novaator

Pilt: Moonrunner Design Ltd. / National Geographic

Toimetas Mariann Joonas