Big Bang Theory.

Με αφορμή την επίσκεψή μου στο Ρέθυμνο, μια εβδομάδα πριν, φιλοξενήθηκα στο σπίτι ενός φίλου με τον οποίο μοιραζόμαστε αρκετά κοινά ενδιαφέροντα. Ένα από αυτά είναι η ξένη σειρά Big Bang Τheory, η οποία, για όσους δεν το γνωρίζουν, προβάλλεται κάθε Κυριακή μεσημέρι στο κανάλι Star αμέσως μετά τα "Φιλαράκια". Έτσι δεν χάσαμε την ευκαιρία να παρακολουθήσουμε μερικά επεισόδια μαζί. Σε ένα από αυτά, οι πρωταγωνιστές της σειράς αναφέρθηκαν στο μποζόνιο Χιγκς, το αποκαλούμενο και "σωματίδιο του Θεού". Έτσι απόψε, ταξιδεύοντας για Πειραιά, αποφάσισα να γράψω ένα άρθρο για αυτό προσπαθώντας , όσο μπορώ, να αποσαφηνίσω την έννοιά του. Κάτι που πιστέψτε με, δεν είναι και τόσο εύκολο.

Όλοι θα έχετε ακούσει, λίγο ή πολύ, για το μεγάλο πείραμα που γίνεται στο ερευνητικό κέντρο CERN στην Ελβετία, με το μεγάλο επιταχυντή αδρονίων που έχει κατασκευαστεί. Αυτός ο επιταχυντής κατασκευάστηκε με την σύμπραξη αρκετών ευρωπαϊκών χωρών, ανάμεσα σε αυτές είναι και η Ελλάδα. Τα πειράματα προς το παρόν έχουν σταματήσει λόγω τεχνικών προβλημάτων αλλά σύντομα θα συνεχιστούν, με σκοπό να αποκαλυφθούν τα μυστικά της δημιουργίας του σύμπαντος. Ένα από αυτά τα μυστικά, είναι και το μυστηριώδες μποζόνιο του Χιγκς, που έχει καταφέρει να χωρίσει την επιστημονική κοινότητα στα δύο, με φανατικούς υποστηρικτές της ύπαρξης του αλλά και πολλούς πολέμιους.

Ας αρχίσουμε με λίγη ιστορία όμως. Η ύπαρξη του εν λόγω σωματιδίου προβλέφθηκε αρχικά από τον Άγγλο θεωρητικό φυσικό Πήτερ Χίγκς (παρακάτω φωτογραφία), μέσω του λεγόμενου μηχανισμού Χίγκς, το 1960 . Αυτή του η θεωρία αντιμετωπίστηκε με σκεπτικισμό αρχικά. Ο ίδιος ο Χίγκς αναφέρει ότι "oι συνάδελφοί μου νόμιζαν ότι είμαι ανόητος". Η αρχική του δημοσίευση απορρίφθηκε από το CERN, για να γίνει αργότερα δεκτή, με τροποποιήσεις, από το αμερικανικό Physical Review Letters. Ο νομπελίστας Λέον Λέντερμαν μετονόμασε αργότερα το μποζόνιο Χίγκς σε "σωματίδιο του Θεού", λόγω του ρόλου του στο Καθιερωμένο Μοντέλο της φυσικής θεμελιωδών σωματιδίων και αλληλεπιδράσεων. Ο Χιγκς πιστεύει ότι χάρη στον μεγάλο επιταχυντή αδρονίων του CERN, η ύπαρξη του μποζονίου θα αποδειχτεί και πειραματικά μέχρι το τέλος του 2010, κάτι που θα του χαρίσει σίγουρα το Νόμπελ φυσικής. "Αν αυτό δεν συμβεί θα ζητήσω από τον γιατρό μου να με κρατήσει ζωντανό λίγο ακόμα», δήλωσε μιας και η ηλικία του φτάνει τα 80 χρόνια.

Τι είναι όμως το μποζόνιο Χιγκς και γιατί η επιβεβαίωση ή οχι της ύπαρξης του είναι σημαντικη; Μέχρι στιγμής εικάζουμε ότι αποτελεί ένα μυστήριώδες υποατομικό σωματίδιο που διαπερνά ολόκληρο το σύμπαν και εξηγεί με ποιο τρόπο απέκτησε μάζα οτιδήποτε υπάρχει στον κόσμο. Πιο συγκεκριμένα μέσω μιας διαδικασίας η οποία ονομάζεται "αυθόρμητο σπάσιμο συμμετρίας", είναι σε θέση να εξηγήσει από που προέρχεται η μάζα. Για να καταλάβετε τι σημαίνει αυτό, φανταστείτε έναν τσιμεντόλιθο πάνω από ένα μεξικάνικο καπέλο. Το μεξικάνικο καπέλο είναι συμμετρικό, επειδή φαίνεται το ίδιο από όλες τις κατευθύνσεις. Εντούτοις, ο τσιμεντόλιθος δεν είναι σταθερός και η συμμετρία αυθόρμητα σπάει όταν αυτός πέφτει στο χείλος, στο άκρο του καπέλου. Όταν αυτό συμβεί, δηλαδή σπάσει η συμμετρία, έχουμε την εμφάνιση σωματιδίων. Μερικά εξ αυτών έχουν μάζα και άλλα όχι. Αυτό μπορεί να φαίνεται απλό, αλλά το πεδίο Χιγκς πραγματικά είναι σαν ένα μεξικάνικο καπέλο. «Αν δεν το βρούμε, θα προβληματιστώ πάρα πολύ. Δεν μπορώ να σκεφτώ άλλη εξήγηση για τη μάζα που διαθέτουν τα υποατομικά σωματίδια», δήλωσε ο Χιγκς, σε συνέντευξη Τύπου στη Γενεύη.

Για να καταστεί αυτό εφικτό πειραματικά ο μεγάλος επιταχυντής αδρονίων στο CERN θα επιταχύνει σωματίδια από τα δύο άκρα ενός τούνελ, μήκους 32 χιλιομέτρων, φέρνοντάς τα σε μετωπική σύγκρουση. Τη στιγμή της σύγκρουσης, θα πλησιάζουν το ανώτατο όριο της ταχύτητας του φωτός. Η μία δέσμη των σωματιδίων θα συνιστάται από ηλεκτρόνια και η άλλη από ποζιτρόνια, σωματίδια αντιύλης, ταυτόσημα με τα ηλεκτρόνια, αλλά με αντίθετο ηλεκτρικό φορτίο. Δηλαδή ενώ τα ηλεκτρόνια έχουν αρνητικό φορτίο τα ποζιτρόνια έχουν θετικό. Από τη σύγκρουση θα προκύψει μια τεράστια έκλυση θερμότητας, φωτός και ακτινοβολίας, η οποία, όπως ελπίζουν οι θεωρητικοί φυσικοί, θα αποτελεί αντίγραφο, κατά κάποιο τρόπο, των πρώτων δισεκατομμυριοστών του δευτερολέπτου μετά τη Μεγάλη Έκρηξη που πιστεύεται ότι δημιούργησε το Σύμπαν. Ακριβώς σε αυτό το περιβάλλον υπολογίζεται ότι θα εντοπισθεί το ασύλληπτο μποζόνιο Χιγκς. Πάντως ο διάσημος φυσικός Στίβεν Χόκινγκ έχει στοιχηματίσει ότι το μποζόνιο Χιγκς δεν θα βρεθεί ποτέ. Κοντός ψαλμός αλληλούια, που λέγαν και οι παλαιότεροι...

P.S. Γιάννη ελπίζω να μην σε κούρασα με το άρθρο, σε περιμένω μετά το Πάσχα στο Ηράκλειο προς ανταπόδοση της φιλοξενίας...