Demokryt (460-370), jeden z najznamienitszych uczonych starożytnej Grecji, opierając się na wiedzy zdobytej podczas swoich studiów i podróży, był przekonany, że dostępna naszym zmysłom materia ma charakter ziarnisty. Innymi słowy - wszystko, co istnieje, ma składać się z atomów, czyli niepodzielnych cząstek („atom” z grec. znaczy niepodzielny).
Kolejny genialny Grek - Arystoteles (384-322) był zdania, że cała materia w kosmosie zbudowana jest z czterech fundamentalnych elementów: ziemi, wody, powietrza i ognia. Dwa pierwsze z nich podlegają sile grawitacji (opadają), a dwa ostatnie - sile lewitacji (unoszą się). Mało tego - wychowawca Aleksandra Wielkiego (356-323) był przekonany, że materia ma charakter ciągły. Oznacza to, że każdą jej część da się dzielić bez końca na coraz mniejsze kawałki. Nigdy zatem nie da się dotrzeć do takiej cząstki, która byłaby niepodzielna. Jak jest naprawdę?
Poszukiwanie odpowiedzi
Przez całe tysiąclecia próbowano dotrzeć do najmniejszych elementów, z których zbudowana jest materia. Tak naprawdę nikomu się to do tej pory nie udało. Jednak dziś już wiemy, że elektrony (cząstka o jednostkowym ujemnym ładunku elektrycznym), protony („proton” znaczy po grec. pierwszy; cząstka o jednostkowym dodatnim ładunku elektrycznym) i neutrony („neuter” z łac. oznacza obojętny; cząstka pozbawiona ładunku elektrycznego), które wchodzą w skład poszczególnych atomów, nie są najmniejszymi cegiełkami materii. Okazuje się bowiem, że w rzeczywistości istnieją jeszcze mniejsze cząstki elementarne. Zostały one nazwane kwarkami. Nazwa ta pochodzi z cytatu zaczerpniętego od irlandzkiego pisarza Jamesa Joyce’a (1882-1941): „Three quarks for Mister Mark!” (Trzy kwarki dla Pana Marka), jak podaje Stephen Hawking w „Krótkiej historii czasu”. Ale czy kwarki rzeczywiście są najmniejsze? Prawdopodobnie nie.
Na granicy szwajcarsko-francuskiej, na przedmieściach Genewy powstał w latach 50. ubiegłego wieku ośrodek badań jądrowych CERN (nazwa pochodzi z fr. Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire, czyli Europejska Rada Badań Jądrowych), który po dziś dzień jest rozbudowywany (zob. koniecznie:
Pomóż w rozwoju naszego portalu
Reklama
Bozon Higgsa
Obecnie CERN zatrudnia ponad 2600 pracowników (w tym ok. 200 Polaków). Warto wiedzieć, że właśnie tam powstały strony internetowe (język ich pisania). Z tym ośrodkiem współpracuje ok. 8000 naukowców i inżynierów z ponad 500 instytucji badawczych świata. Cóż takiego próbują oni odkryć? Tym czymś ma być przewidziana przez Model Standardowy (jedna z matematycznych hipotez opisujących fizykę cząstek podstawowych) tzw. boska cząstka, czyli bozon Higgsa (Peter Ware Higgs jest szkockim fizykiem; ur. 29 maja 1929 r. w Bristolu).
Owa hipotetyczna cząstka istniała tylko przez kilka sekund po Wielkim Wybuchu. Zdaniem wielu fizyków cząstek elementarnych, dała ona początek każdej formie materii. Uważa się też, iż dzięki bozonowi Higgsa materia posiada masę. Jej istnienia miał dowieść eksperyment rozpoczęty w CERN 10 września 2008 r. za pośrednictwem Wielkiego Zderzacza Hadronów (z ang. Large Hadron Collider; skrót LHC), który umieszczony jest w tunelu wspomnianym wcześniej na głębokości od 50 do 175 km pod ziemią. Maszyna ta miała odtworzyć warunki panujące tuż po Wielkim Wybuchu. Niestety, urządzenie to działało tylko kilka dni. Wyciek helu, który je chłodził, uszkodził elektromagnesy. Ich wymiana trwała rok i kosztowała ponad 40 mln franków szwajcarskich. Kolejna próba uruchomienia tej maszynerii ma nastąpić w najbliższym czasie.
Czy poznamy początek wszystkiego?
Pewnie nigdy tak się nie stanie. To, co widzimy wokół siebie, jest niezwykle złożone. Istnieje ok. stu chemicznych atomów. Wchodzą one w różne interakcje. Te atomowe układy są tworzywem do wszystkiego, co nas otacza. Możemy jednak powiedzieć, że w najbardziej wczesnym stadium istnienia wszechświata, tuż po jego stworzeniu przez Wielki Wybuch, materia, którą teraz znamy, po prostu nie istniała. Niewyobrażalne gorąco, które wtedy panowało, jak się przypuszcza, nie było dobrym środowiskiem do powstawania żadnych złożonych cząstek.
Badacze sądzą, że w pierwszych chwilach istnienia znanego nam kosmosu występował najprawdopodobniej tylko jeden rodzaj cząstek i jedno oddziaływanie. Niektórzy nawet twierdzą, że cząstki i siły na nie działające tworzyły jakąś swoistą jedność. W niej tkwiły jakby zarodki wszystkiego, co jest. Potem, po miliardach lat ewolucji, pojawił się człowiek. Ktoś może zapytać: Po co? Może właśnie po to, by zastanawiać się nad tym, co było na początku. Może po to, by starać się lepiej poznać zamysł Tego, który był, jest i będzie zawsze, czyli Stwórcy.
Kontakt:
