Osakestefüüsik: uue jõu avastamine toob uued tehnoloogiad   ({{commentsTotal}})

Hubble'i ultrasüvaväli.
Hubble'i ultrasüvaväli. Autor/allikas: NASA/ESA/H. Teplitz/M. Rafelski/A. Koekemoer/R. Windhorst/Z. Levay

Keemilise ja bioloogilise füüsika instituudi (KBFI) vanemteadur Andi Hektor viitas ajakirjas Horisont ilmunud intervjuus, et kui seni teada oleva nelja fundamentaaljõu – gravitatsiooni, elektromagnetismi, nõrga ja tugeva tuumajõu – kõrval avastatakse ka viies, kaasnevad sellega suured muutused tehnoloogias.

Kui järgmise aasta augustis saabki uue jõu olemasolu kinnituse, siis kas see ikka tähendab paradigma muutumist füüsikas, kui oleme selle olemasolu juba nii kaua kahtlustanud?

Kindlasti! See muudab füüsikas nii mõndagi. Aga see toob kahtlemata lisaks kaasa suure muudatuse tehnoloogias. Esialgu eksperimentide tehnoloogias, aga elu on siiani näidanud, et sealt jõuavad need uuendused üllatavalt kiiresti meie igapäevatehnoloogiatesse. Kui avastatakse uus jõud, siis esimese sammuna hakatakse seda paljude uute eksperimentidega uurima. Kuna selle jõu omadused pole teada, peavad eksperimendid olema väga uudse lähenemisega. Selliseid eksperimente luues tuleb palju uusi ''nippe'' välja mõelda – mitte ainult füüsika, vaid ehk isegi rohkem tehnoloogia vallas.

Iga suur eksperiment on pikas ajaskaalas tõenäoliselt tulutoov, räägime siin siis kas Kuule lendamisest või maailma suurimast kiirendist. Kahjuks (või õnneks?!) pole teaduse ja tehnoloogia areng kuigi ennustatav – me ei tea kunagi, milline uus tehnikavidin mõne suure eksperimendi juures võib lõpuks kasu tootma hakata. Kui 1970. aastatel oli kiirendifüüsikas tehniline pool seotud elektronide ja positronidega, siis pärast seda mõeldi välja nn positronide emissiooni tomograafia (PET), millega tänapäeval otsitakse kasvajaid ja tehakse palju suuri avastusi meditsiinis, ajuuuringutes jne. Tollal ei osanud keegi CERN-is (Euroopa tuumauuringute keskus, mille käsutuses on maailma suurim osakestefüüsika labor – toim.) uneski näha, et ettevõtmisest võib selline rakendus välja kasvada. Või näiteks see, et CERN-ist pärineb veeb, milleta me täna oma elu ette ei kujuta.

Nii et me ei tea, kuhu me viienda jõu uurimisega jõuda võime?

Kuhu teooria areng suundub, seda me tõesti ei tea. Ideid on alati lihtsam luua kui eksperimente. Kui uue jõu eksperimentides mingeid vastuolusid ei leita, võib teoreetikutelt oodata uut teadusartiklite tulva ja füüsikud võivad siis toota tohutult teooriaid, mis uut jõudu seletaks. Aga siiski, ei tohi ära unustada, et füüsika on loodusteadus ja selle tõe kriteeriumiks on lõpuks alati eksperiment! Natuke laiemast taustast rääkides on füüsikateoreetikud välja mõelnud teooria, mida nimetatakse Suureks Ühinemiseks.

See on olukord, kus neljast teadaolevast põhijõust kolm – tugev, nõrk ja elektromagneetiline interaktsioon – saavad üheks jõuks ehk neid ei saa enam omavahel eristada. Et me neid kolme jõudu eristame, johtub sellest, et me toimetame oma igapäevaelu niivõrd madalate energiate juures. Alates 1970. aastatest on suur ühendteooria olnud valdav paradigma osakestefüüsikas. Ühendteooria põhineb pigem esteetilisel kaalutlusel, kuna ükski eksperiment ei kinnita, et suur ühinemine võiks olemas olla. Kui me nüüd avastame viienda jõu, siis hetkel tundub, et see ei sobiks kuidagimoodi sellisele pildile. Võib-olla on meie idee jõudude ühinemisest väga naiivne või siis vastupidi – uus jõud võib muuta ühendamise lihtsamaks.

Andi Hektori mõtteid võimalikust viiendast jõust, praegusest peamisest uurimisobjektist – mõistatuslikust tumeainest –, teaduse ja äri koostööst ja akadeemilisest „ajude liikumisest“ saab lähemalt lugeda sügisest Horisondis ilmunud intervjuus „Mees universumi mikromaailmas“.

Toimetaja: Jaan-Juhan Oidermaa



Kaader saatest "Uudishimu tippkeskus".

Video: millal muutuvad plast ja nanoosad kasulikuks ja millal ohtlikuks

„See on jah huvitav, et kui me räägime juuspeenest ja selle all me mõtleme midagi, mis on hästi peenikene, siis tegelikult saab palju peenemaks minna,“ märgib Andres Krumme, Tallinna tehnikaülikooli polümeeride tehnoloogia professor. Õigustatult tekib küsimus, miks ülipeenike on parem kui lihtsalt peenike?

ERR kasutab oma veebilehtedel http küpsiseid. Kasutame küpsiseid, et meelde jätta kasutajate eelistused meie sisu lehitsemisel ning kohandada ERRi veebilehti kasutaja huvidele vastavaks. Kolmandad osapooled, nagu sotsiaalmeedia veebilehed, võivad samuti lisada küpsiseid kasutaja brauserisse, kui meie lehtedele on manustatud sisu otse sotsiaalmeediast. Kui jätkate ilma oma lehitsemise seadeid muutmata, tähendab see, et nõustute kõikide ERRi internetilehekülgede küpsiste seadetega.
Hea lugeja, näeme et kasutate vanemat brauseri versiooni või vähelevinud brauserit.

Parema ja terviklikuma kasutajakogemuse tagamiseks soovitame alla laadida uusim versioon mõnest meie toetatud brauserist: