Conferința europeană anuală de fizică a particulelor, la Veneția

În continuarea "Agendei globale" vom vorbi despre zona particulelor subatomice, a particulelor elementare.

AUDIO: Interviu cu doctorul Adrian Buzatu.

De curând, la conferința europeană anuală de fizică a particulelor, care este în desfăşurare la Veneţia, o echipă de numai 59 de cercetători, din cei 3000 ai proiectului ATLAS de la CERN, Centrul European pentru Fizica Particulelor, a anunţat că a ajuns la rezultate notabile privind identificarea cu certitudine a Bosonului Higgs, prin faptul că acesta se dezintegrează în particule denumite quarci bottom.

Am stat de vorbă cu doctorul Adrian Buzatu, care s-a concentrat de zece ani asupra particulei Higgs, mai întâi la Fermilab în SUA, apoi la CERN.

Vă invit să accesaţi pe site-ul nostru romania-actualitati.ro articolul pe care ni l-a pus la dispoziţie privind logica cercetării şi rezultatele obţinute.

Doctorul Adrian Buzatu vorbeşte despre ce înseamnă o deviere în măsurătorile legate de masa sau energia unei particule elementare faţă de modelul standard, modelul matematic.

Adrian Buzatu: Dacă avem o deviere înseamnă că avem o revoluţie în fizica particulelor, şi asta căutăm noi. De aceea trebuie să căutăm Higgs în tau\tau, Higgs în bottom\bottom şi Higgs în toate particulele.

Reporter: Dar asta înseamnă că dumneavoastră, căutând să confirmaţi teoriile actuale şi aşteptând o revoluţie, ştiţi deja cum va arăta teoria de după revoluţie?

Adrian Buzatu: Nu, tocmai asta este problema. Noi ştim că teoria actuală, modelul standard, este o teorie de mare succes, adică este model matematic care descrie toate experimentele deja observate în fizica particulelor, la o precizie câteodată de 10 - 12 zecimale. Este cea mai precisă teorie de pe Pământ. Teoriile din biologie, din chimie nu sunt măsurate la aşa precizie. Cu toate acestea, ştim că nu este teoria ultimă. Adică, mai sunt întrebări la care nu s-a răspuns. De exemplu, materia întunecată, ştim că în Univers există de cinci ori mai multă materie de un tip invizibil decât materia obişnuită, adică stele, planete, din care suntem noi formaţi. Nu ştim ce este această materie întunecată. Presupunem că este un nou tip de particulă elementară, care interacţionează rar cu celelalte particule şi îşi face doar un efect gravitaţional. Este una din marile întrebări. Noi sperăm să găsim o particulă pe care să punem mâna şi să spunem "este materia întunecată". Nu ştim de asemenea unde a dispărut antimateria. La începutul Universului, din energie, s-a creat materie şi antimaterie în cantităţi egale, dar de-a lungul timpului, adică, bine, imediat la începutul Universului s-a întâmplat o asimetrie, o diferenţă între materie şi antimaterie. Materia şi antimateria s-au anihilat reciproc, mai puţin o particulă la un miliard, şi acea o particulă la un miliard, dar la scară mare, de multe particule de materie, creează toată materia din care suntem noi creaţi în Univers. Şi atunci se pune întrebarea unde a dispărut antimateria? Aşadar, avem nişte întrebări cheie la care nu s-a răspuns, şi se speră, şi se crede că teoria noastră actuală este un caz particular la o teorie mai mare, care şi-ar face simţită prezenţa la energii mai mari. De aceea, încercăm să facem acceleratoarele mai puternice, care să ne ducă spre energii mai mari şi, indirect, spre mase mai mari ale noilor particule. Şi tocmai pentru că nu ştim cum va fi această teorie, există multe teorii alternative posibile, şi noi ca experiment suntem judecătorii supremi ai acestor teorii şi spunem care din ele este în acord cu datele măsurate şi care nu. De-asta noi trebuie să facem măsurători tot mai precise, cu erori tot mai mici, pentru a le compara cu teoriile şi a vedea pe care le putem elimina, şi deja în aceşti cinci ani de existenţă a experimentului ATLAS şi, la fel, experimentul CMS au eliminat o mare parte din aceste teorii, dar nu ştim de unde sare iepurele, poate să fie din accelratoare de particule, poate să fie din detector de radiaţii din Cosmos sau neutrini, care sunt undeva în mine subterane, sau putem să avem experimente în spaţiu, pe staţia spaţială. Ştim că este ceva, dar nu ştim de unde va apărea.

Reporter: Spuneţi-mi, aţi început la Fermilab, aţi continuat la CERN, aceste experimente nu pot fi continuate la un alt nivel la ELI-NP?

Adrian Buzatu: Între fizica particulelor şi ELI-NP, acest laser mare care se va face la Măgurele, sunt legături, dar indirecte şi puţine. Aici studiem particule elementare care se ciocnesc, adică protoni, cele mai simple nuclee din natură, de hidrogen, care se ciocnesc între ele şi, de fapt, un quarc dintr-un proton cu un quarc din acel proton interacţionează şi creează particule noi. La ELI se face un foton, adică o particulă de lumină la o energie foarte mare şi foarte mare intensitate, asta va fi noutatea, va fi cel mai intens laser din lume, din acel moment, şi acesta, ciocnindu-se cu nuclee, adică atomi masivi, vor produce nişte interacţiuni elementare, din care vor fi studiate interacţia luminii cu un nucleu, nucleară. România este cunoscută prin fizica nucleară de la Platforma Măgurele şi de aceea laboratorul ELI a fost decis de Uniunea Europeană să fie plasat în România./rduinu/atataru/ România este foarte bine plasată pe fizica nucleară. Există niște legături, se folosește software care este oarecum asemănător, stilurile sunt oarecum transferabile, dar încearcă să răspundă la întrebări diferite și trebuie ca România să contribuie la ambele domenii, și o face prin prezența experimentelor Atlas, LHCb și altele, de la IFIN, de la Platforma de la Măgurele la /Ferm/, iar apoi prin ELI-NP, care se construieşte, deci există o sinergie, dar un pic diferite nuanţele.

Realizator: Noi, oamenii, fiind construiţi din particule din acestea grele, înseamnă că noi suntem mai mult greutate decât energie.

Adrian Buzatu: Acum, de la Einstein ştim că materia are masă şi masa are energie, deci energia şi masa sunt echivalente la acest nivel fundamental. Dar putem reformula întrebarea dvs în a spune, ştim că Bosonul Higgs dă masă particulelor elementare, masa noastră este dată indirect de Bosonul Higgs şi aici răspunsul este că, de fapt, nu prea, în sensul că noi suntem formaţi la urma urmei din protoni şi neutroni, practic, asta ne dă masa. Ei, un proton şi un neutron este format din trei quarci, care au o masă foarte mică, dată de Bosonul Higgs, care ar însemna, să zicem, câteva procente, doar trei, patru, cinci procente din masa întregului proton. Ei, restul masei protonului şi, practic, indirect, masa soarelui, masa planetelor, masa noastră este dată de energia de legătură care ţine aceşti quarci să stea împreună şi în mod stabil, se numeşte forţa nucleară tare. Deci, o forţă are de fapt o energie, că trebuie să ţină împreună de o energie, iar aceasta, ştim de le Einstein, energia înseamnă masă şi, de fapt, masa protonilor este dată de această forţă nucleară tare, pe care,într-adevăr, fizica particulelor a înţeles-o şi de aici a început, practic, fizica particulelor acum 50 de ani, de la Premiile Nobel date de atunci, de atunci spune că înţelegem modelul standard, de când s-a unificat forţa electromagnetică, o ştim, este electricitate şi magnetismul, cu forţa nucleară slabă, care este de ce nucleul pământului, uraniul, se descompune şi creează această căldură, căldura geotermală din interiorul pământului, sau la centralele noastre nucleare uraniul se descompune şi ne dă nouă electricitate, deci forţa slabă explică acest lucru, iar forţa tare este cea care a explicat de ce nucleul este stabil, adică forţa slabă a explicat de ce unele nuclee de uraniu se dezintegrează, dar majoritatea sunt stabile. Iar aici era: de ce noi existăm? Vedeţi, noi existăm pentru că a apărut viaţa, ăsta este marele mister al ştiinţei, să zicem, nu, dar putem spune că ne ducem la un nivel mai profund, de ce există atomul, de ce atomul e stabil? Fără atom nu putea apăra viaţa şi atomul este stabil pentru că protonii şi neutronii sunt stabili. De ce? Datorită acestor particule elementare şi interacţiilor între ele. Şi, de fapt, asta studiem noi la nivelul cel mai profund, de ce existăm, ce face ca universul să fie stabil, care sunt ingredientele sale şi cum se combină pentru a crea atomi. Şi de la atomi pleacă apoi totul. Combini atomii, faci molecule, deci faci chimie; combini chimie, într-un mod repetitiv, creezi biologie, creezi mecanismul vieţii, care se replică de unul singur.