04.11.2008

Premiul Nobel pentru fizică din 2004 (teoria fortei tari dintre cuarci) pe înţelesul tuturor

Constanta de interactiune a fortei tari si variatia ei cu energia Constanta de interactiune a fortei tari si variatia ei cu energia
Sursa:NobelPrize
Despre cum David Gross, David Politzer si Frank Wilczek au reusit prin contributiile lor teoretice sa faca posibila completarea Modelului Standard al Fizicii Particulelor.


Categorie: Fizica
Autor: StiintaAzi.ro



Descoperirea careia ii este acordata premiul Nobel de Fizica din anul 2004 este de importanta decisiva pentru intelegerea noastra despre cum teoria uneia dintre fortele fundamentale ale Naturii functioneaza, forta care mentine impreuna cele mai mici piese de materie – cuarcii. David Gross, David Politzer si Frank Wilczek au reusit prin contributiile lor teoretice sa faca posibila completarea Modelului Standard al Fizicii Particulelor, modelul care descrie cele mai mici obiecte din Natura si modul in care interactioneaza intre ele. In acelasi timp constituie un pas important in straduinta de a oferi o descriere unificata a tutoror fortelor Naturii, indiferent de scara spatiala – de la cele mai mici distante in nucleul atomului la vastele distante din Univers. Articolul acesta amplu explica pentru publicul larg Premiul Nobel pentru Fizica din 2004 (libertatea asimptotica pentru interactia tare din fizica particulelor) si este tradus de pe NobelPrize pentru www.StiintaAzi.ro de Nicolae Mihai.

Forta tare explicata

Interactiunea tare – des numita interactiunea de culoare – e una din cele patru forte elementare ale Naturii. Actioneaza intre cuarci, componentele care construiesc protonii, neutronii si nucleul. Progresul in fizica particulelor sau relevanta sa pentru viata noastra de zi cu zi poate aparea greu de inteles pentru cineva fara o cunoastere a fizicii. Cu toate acestea, cand analizam un fenomen zilnic cum ar fi o moneda invartindu-se pe o masa, miscarile sale sunt in fapt determinate de fortele fundamentale dintre constituentii de baza ai materiei – protoni, neutroni, electroni. In fapt, in jur de 80% din greutatea monedei e datorata interactiunilor si proceselor din interiorul protonilor si neutronilor – interactiunea dintre cuarci. Premiul Nobel pentru fizica din anul 2004  se refera la acesta interactiune: forta tare, care mai este denumita si forta de culoare.

David Gross, David Politzer si Frank Wilczek au descoperit o proprietate a interactiunii tari care explica de ce cuarcii ar putea sa se comporte apropape la fel ca si particulele libere doar la energii mari. Descoperirea aceasta a stata la  baza teoriei interactiunii de culoare (un nume mai complet este CromoDinamica Cuantica, QCD, adica Quantum ChromoDynamics). Teoria a fost testata in mare detaliu, in particular in timpul ultimilor ani la Laboratorul European de Fizica a Particulelor, CERN, la Geneva.

Modelul Standard si cele patru forte fundamentale ale Naturii

Prima forta care trebuie sa fi fost evidenta pentru oameni este ...

(articolul tradus de noi este foarte lung, pentru ca explica pe intelesul tuturor fiecare forta elementara din fizica particulelor, plus in detaliu forta tare, teoria careia a fost dezvoltata dupa ce laureatii din 2005 ai premiului Nobel au descoperir libertatea asimptotica a cuarcilor in mod teoretic.

Articolul poate fi considerat o introducere pentru oricine in fizica particulelor elementare.

Articolul este preluat de pe portalul www.StiintaAzi.ro cu permisiunea autorului.

Comentarii

  • November 7, 2008, 1:43 am - Adi

    Sunt de acord cu afirmatiile ce le-ai formulat acum prima data. Desigur, datele de pana acum sugereaza ca pe masura ce creste energia constantele de cuplaj scad in valoare pana la valoare comuna, ce ar fi echivalentul unificarii fortelor (poate). Dar pana nu vom vedea experimental, nu putem crede. De acord cu aceasta.


  • November 7, 2008, 12:45 am - A.Enache

    Adi, am vrut sa subliniez ideea ca toate constantele de interactie depind de energia particulelor aflate in cuplaj.Pe masura ce vom face sondaje la energii din ce in ce mai mari,este posibil sa capatam informatii noi si foarte pretioase.


  • November 6, 2008, 8:28 am - Adi

    Tocmai, la inceput credeau ca acea functie beta ar fi pozitiva, dar au tot cautat o teorie cu aceasta proprietate si nu au gasit nimic. In plus, o astfel de teorie a fortei tari nu ar fi dus la speranta de unificare cu celelate forte.

    Si apoi unora le-a venit ideea despre cum sa contruiasca o teorie cu functie beta negativa. Nu doar ca le-a iesit, dar teoria lor a fost si confirmata de expeirmente si a devenit teoria standard a fortei tari. Pentru aceasta au fost recompensati cu premiul Nobel.

    Asta am inteles eu.


  • November 6, 2008, 2:41 am - A.Enache

    ,,O importanta proprietate a mecanicii cuantice in teoria QED este aceea ca constanta structurii fine este constanta doar la o anumita valoarea a energiei de interactiune, ea luand valori mai mari pentru energii mai mari.. La acceleratoarele de particule de azi, de exemplu la acceleratorul LEP de la CERN, valoarea a fost masurata ca si 1/128 mai degraba decat 1/137 la energii corespunzand cu aproximativ 100 miliarde de electrovolti. Daca se deseneaza un grafic al variatiei constantei de structura fina in functie de energie, atunci curba obtinuta se ridica usor in sus. Fizicienii teoreticieni afirma ca derivata acesteia, sau functia beta, este pozitiva,,

    textul de mai sus este un extras din articol.


  • November 5, 2008, 11:51 pm - A.Enache

    Adi, ai bunavointa si citeste intregul articol in www.StiintaAzi.ro.Acolo vei gasi ultimele consideratii si masuratori asupra constantei de structura fina.In plus,exista un curent puternic in fizica teoretica care sustine ce am spus.Toate acestea inainte sa emiti judecati de valoare.Multumesc!


  • November 5, 2008, 11:08 am - Adi

    A. Enache, ce spui tu este o ipoteza, o speculatie, o credinta. Masuratorile experimentale te contrazic pana acum, asa cum bine explica Cristi. In plus, modelele teoretice din prezent sunt in acord foarte bun cu experimentele din prezent.


  • November 5, 2008, 9:11 am - A.Enache

    Cristi , daca observi am scris ,,libertatea,,in ultimul paragraf.Scuze ca nu am fost explicit.
    Asta inseamna ca acele constante de interactie depind de energia particulelor implicate in cuplaj.Lucru care s-a vazut deja pentru constanta de structura fina.Sunt convins ca si pentru forta electica sau slaba exista un prag de energie dincolo de care semnul fortei se inverseaza.Asteptam atingerea acelui prag.


  • November 5, 2008, 8:10 am - cristi

    sunt nevoit sa te contrazic... Dupa intelegerea mea, libertate asimptomatica inseamna ca la impulsuri mari (distante mici) particulele nu prea interactioneaza unele cu altele...(nu se vad). In cazul cuarcilor, inseamna ca probabilitatea de emisie a gluonilor scade la impulsuri mari ale cuarcului. Ori, la distante mici, cuarcii nu se vad, pentru ca sunt ascunsi in norul de gluoni. Pentru electroni insa (QCD) este invers, el sa vad foarte bine la distante mici, pentru ca nu mai sunt ecranati de perechile virtuale de electroni-pozitroni... Practic, electronii se atrag cand sunt aproape, iar cuarcii se ignora. Cu alte cuvinte,la electroni e invers, si de aceea nu cred ca poate fi vorba de libertate asimptomatica la electroni...


  • November 5, 2008, 5:44 am - A.Enache

    Libertate asimptotica au si nucleonii (protoni si neutroni)In general toate particulele elementare au libertate asimptotica.Cu cat energia lor de repaos este mai mare cu atat libertatea asimptotica se manifesta la distanta mai mica.Ce nu sesizeaza nimeni este ca ,,libertatea,,asimptotica nu este doar o caracteristica a fortei tari.


Adauga un comentariu

Adauga un comentariu

This is a captcha-picture. It is used to prevent mass-access by robots. (see: www.captcha.net)
Introdu codul:
Numele dumneavoastra:
Comentariu. Atentie, salveaza textul inainte de a-l trimite, ca o precautiune... Poti selecta tot comentariul cu CTRL-A si copia cu CTRL-C: