5 Причин, за якими фізика все ще залишається цікавою після відкриття бозона хиггса - фактрум
Була б фізика «цікавіше», якби бозон Хіггса не було відкрито? Стівен Хокінг дотримується саме такої думки. Він зробив це сміливе твердження на відкритті нової виставки в Музеї науки в Лондоні, присвяченій фізики елементарних частинок.
Але якщо у нас є сам бозон, кілька Нобелівських премій з цього приводу і коллайдер, де його вдалося виявити, чому ми досі вивчаємо фізику? На це є п'ять причин:
1. Все ще у темряві
З відкриттям Хіггса вирішальна заключна частина фізичної космічної головоломки, відомої як Стандартна модель, встала на місце. Проте, у фізиці елементарних частинок залишилося ще багато білих плям: наприклад, ми не можемо пояснити, чому ми взагалі існуємо. Стандартна модель при всій своїй математичної елегантності і неймовірно реалістичною точності, показує, що Всесвіт повинен бути просто безмежним океаном холодного неживого світу.
Коли Всесвіт тільки народилася, повинно було виникнути приблизно рівну кількість матерії і антиматерії. Співіснувати два види матерії не можуть: їх контакт означає спалах світла і негайну аннигиляцию. Тим не менш, вони є, і частина цієї матерії якимось чином трансформувалася в істот, здатних мислити свідомо і зараз б'ються над загадкою, як їх існування стало можливим. Що може бути більш цікавим, ніж рекурсивний екзистенційну кризу?
2. Як працюють надпровідники
Фізика елементарних частинок, можливо, пояснює поведінку окремих субатомних частинок, але взаємодія трильйонів часток між собою в твердому або рідкому стані все ще вислизає від розуміння. Ми знаємо про це багато: наприклад, можемо сказати, як працюють напівпровідники і магніти. Проте, є деякі екзотичні речовини, принцип роботи яких ми не розуміємо до сих пір - наприклад, надпровідники.
Яким чином ці дивні матеріали проводять електрику без яких би то не було втрат енергії? В даний час надпровідники функціонують тільки при температурі на пару сотень градусів нижче нуля, але якби вчені могли змусити їх працювати при кімнатній температурі, то настала б нова науково-технічна революція.
До речі, механізм Хіггса був вперше постулював фізиками-теоретиками при дослідженнях надпровідності. А математика описує електрони в супер-холодних шматках надпровідних металів і поля Хіггса, що пронизують весь Всесвіт і є частиною маси всіх її частинок.
3. Найшвидше дзеркало у Всесвіті
Фізика вивчає найбільші, маленькі, швидкі, повільні, холодні і гарячі речі у Всесвіті - іноді шляхом абсолютно приголомшливих експериментів.
Хочете зареєструвати нейтрино, найменшу частку з усіх існуючих? Візьміть 50000-тонний бак ультра-чистої води, помістіть його на глибину трохи менше двох кілометрів під поверхнею Землі в японську оцинковану шахту, оточіть його 10 000 надчутливих детекторів і спостерігайте за майже невидимими спалахами світла. Начебто все просто.
Хочете перевірити теорію відносності Ейнштейна? Людина сама колись придумав уявний експеримент, в якому промінь світла відбивається від дзеркала, рухаючись зі значною часткою швидкості світла. Тепер це не просто уявний експеримент - фізики дійсно провели його, і відбитий від зробленого з електронів дзеркала світло рухається зі швидкістю 1000 км / с. Так що Ейнштейн, схоже, мав рацію.
4. Ядерний синтез
Яка наука крім фізики могла надати нам можливість знайти майже нескінченне джерело чистої енергії? Термоядерна енергія - це той самий джерело сили, який дозволяє зіркам горіти: атоми водню нагріваються до температури в мільйони градусів, з'єднуються і утворюють гелій, вивільняючи під час цього процесу колосальну кількість енергії.
Фізики та інженери вважають, що за суму, еквівалентну засобів на будівництво сучасних залізниць, ми могли б побудувати експериментальний реактор, за допомогою якого отримували б майже нескінченну екологічно чисту енергію. І, зауважте, за ціною всього £ 50 на людину в розвинених країнах світу. Так що фізика не тільки цікава, але ще й вигідна.
Це зображення було отримано Кассіні, зондом на орбіті Сатурна. Якщо просто виду приголомшливо складних сяючих кілець Сатурна вам мало, то зверніть увагу на блідо-блакитну точку в нижньому правому куті зображення - це не що інше, як планета Земля.
У нашому Всесвіті так багато об'єктів для вивчення: створення космічних кораблів і телескопів, озера рідкого метану на супутниках планет нашої Сонячної системи або планети, що обертаються навколо далеких зірок.
Стівен Хокінг каже про це так:
«Не забувайте дивитися на зірки, а не тільки під ноги. Постарайтеся зрозуміти те, що ви бачите, і задатися питанням: що дозволяє Всесвіту існувати? »
Може, ми й розчаровані бозоном Хіггса, але ставити на фізиці хрест виразно рано.
Сподобався пост? Підтримай Фактрум, натисни: