avataravataravataravataravataravataravataravataravataravataravataravataravataravataravataravataravataravataravataravataravataravataravataravataravataravataravataravataravatar
Oś Świata/Kolokolo Bird

Higgs (cont.)

08.10
2013

(tekst opublikowany 4 lipca 2012)

Przed chwilą w CERN skończyło się seminarium, raportujące wyniki z dwóch eksperymentów: CMS i ATLAS, szukających bozonu Higgsa.

Oba eksperymenty potwierdziły znalezienie znaczącej (na poziomie powyżej 5σ, czyli prawdopodobieństwo, że takie wyniki powstałyby przypadkowo z szumu doświadczalnego jest poniżej jednej trzymilionowej) nadwyżki przypadków, które odpowiadają teoretycznie przewidywanym sposobom rozpadu bozonu Higgsa, jeśli jego masa wynosi 126±1GeV

Oczywiście, nie oznacza to, że znaleziono Higgsa. Oznacza tylko, że znaleziono jakiś nowy, nie znany wcześniej rodzaj cząstki o tej masie i że ta cząstka rozpada się po bardzo krótkim czasie w taki sam sposób, jaki teoria Modelu Standardowego przewiduje dla rozpadu bozonu Higgsa. Uznanie jej za bozon Higgsa jest więc occamowsko uprawnione.

Preprinty publikacji zapewne pojawią się w ciągu najbliższych dni.
Na głównej stronie CERN (http://www.cern.ch/) można znaleźć oficjalną informację, a na http://cdsweb.cern.ch/record/1459565 jeszcze dzisiaj pojawi się nagranie z dzisiejszego seminarium (jeszcze trwa końcówka na żywo — konferencja prasowa, nagranie włożą do archiwum dopiero po zakończeniu wszystkich dzisiejszych prezentacji).

Bardzo polecam zobaczenie/posłuchanie prezentacji Fabioli Gianotti z grupy ATLAS (znacznie ciekawsza i lepiej powiedziana, niż prezentacja Josepha Incandeli z CMS, a do tego ja wolę słuchać angielskiego z włoskim akcentem, niż z kalifornijskim…) — można ją dać za wzór, jak powinny wyglądać prezentacje maturalne i prezentacje podsumowujące szkolne projekty. No i jako ilustrację, ile sensownych i ciekawych rzeczy można powiedzieć w 45min, jeśli przez cały ten czas zajmujemy się meritum, a nie sprawdzaniem listy i wpisywaniem rozrabiającemu Jasiowi uwag do dzienniczka ;)

Warto też zobaczyć wzruszającą scenę: Petera Higgsa (dobrze już po osiemdziesiątce) gratulującego badaczom z ATLAS-a, CMS-a i załogom LHC i CERN-u.

Konkurs dla Czytelników: czy Peter Higgs dostanie w tym roku Nobla? Czy będzie się musiał podzielić nim z kimś z CERN-u? Czy Szwedzka Akademia okaże się refleksem takim jak zazwyczaj i przyzna nagrodę za coś, co wydarzyło się 30 lat temu?

Notka ta (4 lipca 2012) jest kontynuacją wątku sprzed pół roku: http://osswiata.pl/stojda/2011/12/13/higgs/

===================

Dopisane 8 października 2013:

No to staruszek Peter Higgs się doczekał — dziś ogłoszono, że dla niego będzie tegoroczny Nobel z fizyki. Należy mu się!

Swoją drogą: w swoim testamencie Alfred Nobel ufundował nagrodę za najwybitniejsze osiągnięcie ostatniego roku. No to od dawna już dostają je 80-latkowie za to, co zrobili mając po lat trzydzieści parę.

Podziel się ze znajomymi

4 komentarze do “Higgs (cont.)

  1. „Oczywiście, nie oznacza to, że znaleziono Higgsa. Oznacza tylko, że znaleziono jakiś nowy, nie znany wcześniej rodzaj cząstki o tej masie i że ta cząstka rozpada się po bardzo krótkim czasie w taki sam sposób, jaki teoria Modelu Standardowego przewiduje dla rozpadu bozonu Higgsa. Uznanie jej za bozon Higgsa jest więc occamowsko uprawnione.”
    Słyszałem dzisiaj o tym w TVP. To był dla mnie bełkot medialny. Dopiero po przeczytaniu Twojego opisu mam jasny obraz. To co znaleziono, to prawdopodobnie cząstka Higgsa. Albo: to co znaleziono, w wysokim stopniu odpowiada cząstce Higgsa.
    Szkoła i telewizja bardzo utrudniają ludziom zrozumienie co to jest nauka, eksperyment, hipoteza, myślenia naukowe, teoria naukowa. Ludzie sądzą, że darwinowska teoria ewolucji jest prawdziwa albo fałszywa, że trzeba być jej zwolennikiem albo przeciwnikiem, czyli wierzyć w ewolucją albo nie. Bardzo mało ludzi uznaje, że teoria ewolucji, lub jakaś inna, jest to aktualnie najlepszy model opisujący zjawiska, które obserwujemy. Mało ludzi, nawet wykształconych, było świadkiem poszukiwania i analizy kryteriów owej „najlepszości”. To są fascynujące sprawy, niewiele o nich wiem, ale to co wiem, nie jest, niestety, wynikiem mojej edukacji szkolnej.

  2. „To co znaleziono, to prawdopodobnie cząstka Higgsa. Albo: to co znaleziono, w wysokim stopniu odpowiada cząstce Higgsa.”

    Właśnie. Wokół wczorajszego odkrycia mamy dwa pytania. Szkołą zupełnie ignoruje jedno z nich, przyjmując implicite oczywistą (tylko dla szkoły) odpowiedź.

    1. „Czy to, co znaleziono odpowiada bozonowi Higgsa” – to jest pytanie z zakresu fizyki (doświadczalnej), o weryfikację hipotezy, że te drobne nieregularności w liczbie zebranych danych, których nie da się wyjaśnić bez hipotezy o istnieniu bozonów Higgsa są dobrze opisywane tą hipotezą i czy nie wykazują innych dziwnych właściwości, na które i hipoteza o bozonie Higgsa by nie odpowiedziała. To jest czysta „twarda” fizyka, tym będzie żył CERN przez następne miesiące, a pewnie i lata, zbierając więcej przypadków i szukając w nich czegoś podejrzanego, dokładniej wyznaczając masę inwariantną i szerokość rezonansu (czyli czas życia), etc., a teoretycy będą próbować wymyśleć inne bez-higgsowe wyjaśnienia dla tego garbka przypadków.

    2. „Co to znaczy, że znaleziono bozon Higgsa?” – i to jest pytanie ontologiczne o istnienie takich bytów jak bozony Higgsa. Nasze intuicje ontologiczne, pojęcia „istnieje”, „realne”, „znaleziono”, „mieć parametry”, etc. powstały w czasach, gdy zainteresowanie dotyczyło królików, mamutów, może nawet pcheł, czegoś, co widać, można dotknąć, powąchać, etc. Króliki istnieją nawet jeśli ich akurat nie widzimy i możemy ich szukać (czasem znajdujemy) rozkopując nory. Dobrze też wiadomo co znaczy, że króliki są mniejsze od mamutów. W mikroświecie pojawia się jednak problem z tym podejściem, nawet jeśli mówimy o stabilnych cząstkach (jak elektrony, albo atomy). Ich już nie można wyjąć z nory, upiec i zjeść. Możemy jedynie mówić, że nasz opis świata dzięki pojęciom atomów czy elektronów jest prostszy, bardziej spójny i lepiej nadający się do przewidywań różnych doświadczeń (których wyniki są dane bezpośrednio zmysłowo), niż opis nie używający tych pojęć. Atomy czy elektrony spełniają przy tym przynajmniej część „królikowych” intuicji — można włożyć atom do pojemnika, a potem ktoś inny może sprawdzić, czy w tym pojemniku jest atom, czy też pojemnik jest pusty. I choć nie wkładamy ręką do pudełka, to jednak sposób tego wkładania i wyjmowania ma coś wspólnego z manipulacjami mechanicznymi. Z cząstkami takimi jak Higgs czy ciężkie kwarki jest jeszcze gorzej: możemy je wytworzyć w akceleratorach, one nie zdążą zrobić absolutnie nic, nawet nie przelecą na tyle daleko, żeby zauważyć ten dystans, dopóki po niemierzalnie krótkim czasie się nie rozpadną, a my możemy obserwować wyłącznie skutki ich rozpadów. Jedyne, co można powiedzieć, to że te produkty rozpadów wykazują regularności, których nie sposób wyjaśnić inaczej, niż zakładając, że pewna bardzo krótkożyciowa cząstka rozpadła się właśnie w ten sposób.

    Te pytania o sens istnienia bozonu Higgsa już wychodzą poza fizykę — przynależą raczej ontologii. Niestety współczesna filozofia akademicka przestała interesować się takimi problemami jak ontologiczna czy metafizyczna interpretacja obserwacji fizycznych — musieli przejąć je sami fizycy. A już szkoła nie wspomina o tym ani słowem.

    Pierwsze z Twoich zdań „To co znaleziono, to prawdopodobnie cząstka Higgsa” zakłada (jak szkoła), że istnienie w platońskim sensie cząstek Higgsa jest oczywiste, dobrze wiemy, co to znaczy, a problem mamy jedynie z identyfikacją. „Wyciągnęliśmy coś z nory, ale czy to na pewno jest królik?”

    Drugie zdanie „to co znaleziono, w wysokim stopniu odpowiada cząstce Higgsa.” jest znacznie bliższe współczesnemu rozumieniu teorii naukowej i metodzie naukowej, wycofującej się z ontologii. To odpowiada pierwszemu problemowi: „znaleźliśmy jakieś zjawiska, które są dobrze spójne z modelem teoretycznym, streszczającym się w pojęciu ‚cząstka Higgsa’”.

  3. A przy okazji zaproszenia Petera Higgsa przypomniano, ile renomowanych czasopism odmówiło opublikowania jego artykułu, w którym po raz pierwszy opisał ów bozon.

  4. Chyba tylko jedno — z pierwszej ligi, ale spoza ekstraklasy: Physics Letters. CERN musiał zresztą pokajać się za tę wpadkę sprzd 50 prawie lat i bić w piersi, bo wtedy PL wychodziły pod egidą CERN-u…
    Ale zaraz potem Higgs opublikował ten tekst w PRL (Physical Review Letters), które do dziś jest najlepszym miejscem do publikacji tego typu artykułów.

    Zresztą… polityka publikacyjna i czepiający się wydawcy, to to temat na oddzielną dyskusję — raczej na blogu poświęconym życiu akademickiemu. „Publish or perish” było jednym z istotnych (nie mówię że głównym) powodem mojej ucieczki z uczelni…

    Fizycy już wtedy (w 1964) znali ideę preprintów — kto trzeba przeczytał jego artykuł nie czekając na użeranie się z wydawcami. Dziś mamy arXiv, to ułatwia sprawę…

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

*