dijous, d’abril 03, 2008

Buscant el bossó de Higgs

Si hi ha un tema que aconsegueix ser simultàniament fascinant i incomprensible és la física de partícules. Quan llegeixes coses sobre els avenços en aquest camp, o bé ets un expert en el tema o de seguida deixes d’entendre res del que estàs llegint. I tot i així sempre et queda la sensació que estàs acariciant els secrets més bàsics de l’Univers. Allò que podria explicar-ho pràcticament tot... a aquells que ho entenguin, és clar.

Això resultarà particularment empipador els propers mesos, quan molt probablement es viurà una revolució en aquest camp del coneixement. Encara que des de la segona guerra mundial el predomini en aquest camp va passar als Estats Units, aquesta vegada són els europeus els que poden donar la campanada. I és que fa temps hi ha una mena de carrera per mirar de capturar una partícula especialment esquiva. Amb un nom d’aquests que desmoralitzen quan el sents. El bossó de Higgs.

I que coi és el bossó de Higgs? Doncs és allò que fa que l’Univers sigui com és. Que la matèria existeixi i que les coses siguin com les coneixem. L’únic detall és que no estem segurs del tot que existeixi.

Tot va començar quan es va descobrir que la matèria estava feta per àtoms. Després es va aprofundir en l’estructura dels àtoms i amb sorpresa es va veure que eren més complexos del que pensàvem. Tenien un nucli i uns electrons al voltant. Mica a mica es va aclarir que el nucli estava fet per protons i neutrons i per un temps va semblar que ja ho teníem tot. Amb electrons, neutrons i protons podíem explicar la matèria.

Però aviat es va veure que no, que hi havia moltes més partícules amb noms cada vegada més estranys, muons, pions, taus i coses així. I al final van proposar que tot aquell garbuix es podia entendre si suposàvem que els protons i els neutrons també estaven fets per combinacions d’elements encara més petits. Aquests els van anomenar quarks.

De moment encara no s’ha anat més avall, però els físics no en tenien prou en comprendre quantes partícules existeixen. També cal saber com es relacionen entre elles. La força que es generi entre dues partícules ha d’estar transmesa per una altra partícula d’una mena completament diferent que anomenen bossons. Per exemple, la força electromagnètica la porten els fotons, que són membres de la família dels bossons.

Per explicar tot això va sorgir el que s’anomena el “model estàndard” de la física. Una teoria inacabada però que permetia predir unes quantes coses. I el cas és que gairebé tot el que aquest model preveia s’ha anat trobant. Partícules com el bossó Z o el bossó W, que segons el model estàndard havien d’existir s’han anat descobrint. Per això ara com ara aquest model és el millor que tenim per descriure la matèria.

Doncs segons el model estàndard, encara ha d’existir un altre bossó. Una partícula que s’encarrega de fer que la resta de partícules tinguin massa. De manera que la seva importància és cabdal ja que sense ella no s’entendria que la massa existeixi. L’any 1964 en Peter Higgs (i uns quants més) van proposar la seva existència (per això el nom) i des d’aleshores s’ha buscat sense parar. Però de moment res. Ni rastre.

Els físics, per trobar aquestes partícules el que fan és fer xocar unes partícules contra altres. Aleshores miren els fragments en que es trenquen a veure si entre ells hi ha la partícula que busquen. I com més petita i esquiva sigui la partícula, amb més força han de causar les col·lisions. Per això sembla que fins ara no des disposava de màquines amb prou potencia per generar bossons de Higgs.

Però s’està acabant de construir una nova màquina. El Gran Col·lisionador d’Hadrons, un nom complicat per dir que farà xocar protons contra altres protons amb un nivell d’energia mai aconseguit. I s’espera que d’aquestes topades saltin els bossons de Higgs.

No és una tasca senzilla. La màquina és un tub circular 27 quilòmetres de llarg i quasi 9 de diàmetre, enfonsat a terra entre Suïssa i França i està tot tan ajustat al mil·límetre que han de tenir en compte fins la deformació causada per l’efecte de marea quan la Lluna passa per sobre.

Però amb una mica de sort, abans que acabi l’any podrem sentir la notícia que s’ha detectat el bossó de Higgs i com n’és d’important això per la física. Com sempre, la major part de les explicacions únicament les entendran els físics. Però, si més no, ens quedarem amb la sensació que hem viscut un moment històric. Que s’ha trobat alguna cosa realment important.

Això si el troben, és clar. Que si no, caldrà fer una nova teoria...

16 comentaris :

nephew ha dit...

Llavors els bossons aquests serien "propietats" dels elements, no? Em pregunto si aquests bossons de Higgs, si es descobreixen algun dia, es puguin aïllar d'un àtom i ser transmesos a un altre àtom, canviant així les propietats dún altre àtom.

Carquinyol ha dit...

Doncs ja m'ho crec això de que només l'entendran els físics, però nosaltres per sort et tenim a tu per a que ens ho tradueixis. Fixa't que gairebé he entès el que has explicat avui !!

Per cert, la frase aquesta de "I que coi és el bossó de Higgs? Doncs és allò que fa que l’Univers sigui com és" és digne de una novel·la de misteris transcendentals !!

Dan ha dit...

nephew. Buf, més que d'un àtom passarien a un quark. Però de moment trobar-los serà una fita genial. I si un dia entenc com una partícula sense massa pot fer que la resta si que tinguin massa serè feliç!

carquinyol. Gairebé ho has entès? Doncs estàs igual que jo!
Mmmm una novel·la de misteris transcendentals amb el bossó de Higgs. Quina idea!!

sants ha dit...

.. encara estic al·lucinant amb els 27 km... qué fort!!

Alasanid ha dit...

Bé, el que és més important de l'LHC no són els seus 27 km de túnel sinó els 4 monstres que faran la feina delicada, els 4 grans detectors. L'ATLAS amb les seves 7.000 tonelades tindrà la missió de trobar aquest bossó.

Per altre banda, si es van poder trobar el Z i els W, crec que amb aquest tot i que serà més difícil espero que abans d'un any ja hagis tornat a escriure sobre ell.

Una altra branca que és alhora fascinant i incomprensible és la quàntica.

Dan ha dit...

sants. I aixó és unicament el perimetre. Si mires mes dades de l'LHC tot es una barbaritat

alasanid. El que li deia a en sans. Un detector de la mida de la torrer Eiffel per trobar una partícula de les més petites. Però és que tot en l'LHC es fora mesura. L'únic que espero es que els americans no trobin el Higgs al Fermilab abans que els europeus. Mira, una mica d'orgull eurocentrista tampoc esta de més.

Salvador ha dit...

És aquell aquest Col·lisionador d'Hadrons que dos paios han denunciat perquè podria ser catastròfic? Diuen que podria generar un forat negre que ens absorbiria a tots i a la llarga a tot l'univers!
Jo em conformaria amb que absorbís als que publiquen algunes xorrades als diaris.

Alasanid ha dit...

Bé, hi ha gent que a vegades...

El que passarà és que realment es crearan petits forats negres a l'interior de l'accelerador (en determinats experiments) però seran uns forats negres que s'evaporaran molt ràpidament. Hi ha gent que és alarmista i està en contra del progrés i que encara recolza el Creacionisme, no ho oblidem.

Dan, l'LHC s'ha de rendivilitzar!, el trobaran primer. El que és impressionant és la ciutat que té montada el CERN, ha de ser digne de visitar.

Si voleu saber per què s'evaporaran us recomano que feu un cop d'ull a la Radiació de Hawking.

Dan ha dit...

salvador. He he. Això és per una novel.la de ciencia ficció, que una estrella es convertia en supernova i despre veien que l'origen de la reaccio passava en el planeta del costa. Encara no disposem d'aquesta capacitat, però.

alasanid. Radiació de Hawking... Aquests físics... ara haure d'anar a mira que coi es això. No serà lo de l'evaporació dels forats negres? Valeeee , ja ho miro (aquesta curiositat em matara)
:D

Salvador ha dit...

No és per una novela de ciència ficció, és per aquesta noticia que m'ha fet molta gracia:

http://www.elperiodico.cat/default.asp?idpublicacio_PK=46&idioma=CAT&idnoticia_PK=496541&idseccio_PK=1021

Un nordamericà i un espanyol han presentat una denúncia a un jutjat de Hawai perquè el LHC podria crear un forat negre que s'acabaria empassant la terra i l'univers. Què us ha semblat això?

I efectivament, la radiació de Hawking és la responsable de l'evaporació dels forats negres. Aquesta física cuàntica, no deixa mai de sorprendre.

Dan ha dit...

estan com un llum! :DDDD
O son representants del fermilab, que volen guanyar temps per mirar de trobar el Higgs ells.

Assenyat ha dit...

La veritat és que això ha estat l'explicació més entenedora que llegit fins ara.

I no cap la possibilitat que descobreixin que aquest bossó de fet està dividit en diverses subpartícules que també podrien formar part d'altres partícules en diferents combinacions?

Semblaria que la teoria del tot vagi encaminada a trobar la partícula original que combinada de diferents maneres dóna les propietats a tota la resta.

Jo és que de física ni un borrall :p

Dan ha dit...

assenyat. Això que dius , que cada vegada es vagi baixant esglaons en l'estructura de la materia podria ser, però sembla que ha d'haver un límit. Hi ha una mesura mínima fons i tot per l'espai i pel temps. En diuen el temps de Plank, i l'espai de Plank, i res pot existir més petit. Al menys amb les teories que fem servir ara, Demà potser caldrà canviar-ho.

sidi bou ha dit...

tot el que es fa es desfà

en aquests territoris tant petits, la línia entre matèria i energia és tan tènue ( recordeu E=mc2 d'einstein? )

tot es equilibri...es tan senzill... com que sumant particules d'atoms ( electrons protons i neutrons ) no sortien els numeros, van decidir que el que faltava de massa s'havia convertit en energia..així tot cuadrava

seguim buscant el que se'n diu el totxo universal...de que estem fets? quina es la matèria ( o energia ) que ens iguala a tots i totes?

higgs versus Hawking

penyeta ha dit...

En primer lloc, felicitar-te pel teu article.
Només un comentari lingüístic: bosó va amb una essa.

penyeta ha dit...

No cal que publiquis el comentari. Només és a títol personal