5 aastat Higgsi bosonit: seniavastamata algosakestele on mitmeid viiteid ({{commentsTotal}})

Arvutisimulatsioon prootonite kokkupõrkel tekkinud Higgsi bosonist, mille avastamisest on mõõdunud viis aastat.
Arvutisimulatsioon prootonite kokkupõrkel tekkinud Higgsi bosonist, mille avastamisest on mõõdunud viis aastat. Autor/allikas: CERN/ CMS COLLABORATION

Võimalike avastamata osakeste puhul viidatakse sageli kas rasketele neutriinodele või Higgsi-sarnastele uutele rasketele bosonitele.

Osakestefüüsikud Kristjan Kannike ja Andi Hektor kirjutavad oma suvises loos Horisondis Higgsi bosonist ja viimase olemusse kodeeritud maailmalõpuennustusest. Õnneks annavad nad siiski meie maailmale lootust. Tõenäoliselt on praegu teada olevate osakeste kõrval veel avastamata uusi osakesi, mis võivad Higgsi bosoniga seotud maailmalõpustsenaariumi kummutada.

Miks osakestefüüsikud üldse arvavad, et looduses võiks olla rohkem osakesi kui on kirjas standardmudelis? Kannike ja Hektor märgivad, et looduses on üks nähtus, mis viitab väga tugevasti tundmatu osakese (või osakeste) olemasolule — see on tumeaine. See nähtamatu ollus ujub ringi meie galaktikas ja galaktikaparvedes. Seda on nii palju, et sellest tuleneb lausa ligi 90 protsenti galaktikate ja galaktikaparvede massist. Tühise 10 protsendi juurde jääb meile tuntud aine, peamiselt siis vesiniku ja heeliumi roll.

Pikka aega on oletatud, et tumeaine koosneb veel avastamata rasketest fermionitest. Sellele on olnud mitmeid erinevaid teoreetilisi viiteid, aga seda toetab ka asjaolu, et teadaolevaid fermione on rohkem kui bosoneid.

Kui see ongi nii, siis peame hakkama muretsema meie vaakumi pärast. Nimelt ennustab osakestefüüsika standardmudel, et Higgsi boson võib eksisteerida kahes erineva energiaga olekus. Meie elame valevaakumis, kus võivad tekkida madalama energiaga pärisvaakumi mullid, mis võivad paisuda pea valguse kiirusega ja hävitada kõik oma teel.

Mullide tekkimise tõenäosust muudavad suuremaks Higgsiga vastastikmõjus olevad fermionid, uued Higgsi-sarnased bosonid aga vähendavad seda ja võivad maailmalõpu võimaluse kogunisti ära hoida.

Võib-olla viitab siis see, et teadaolevaid fermione on bosonitest enam, hoopis asjaolule, et tumeaine koosneb bosonitest? Ehk annab lähikümnend meile rohkem aimu sellest, millest koosneb tumeaine, sest uusi eksperimente tuleb selles vallas juurde nagu seeni peale vihma.

Veel üks teoreetilisem vihje avastamata rasketest osakestest seostub meile tuntud neutriinode üliväikeste massidega. Aga alustame neutriinodest. Need pea massitud ja väga raskesti mõõdetavad osakesed on just oma väikese massi tõttu standardmudeli „veidrikud”. Nende üliväikesele massile on otsitud seletusi ja üks võimalus on, et nende väikest massi põhjustavad… nende ülirasked velled!


Lugemissoovitus:
Numbrimäng: Higgsi boson võib kuulutada maailmalõppu


Just nii ongi, mida raskemad on hüpoteetilised velled (rasked neutriinod), seda kergemaks osutuvad meile tuntud kerged neutriinod. Seda matemaatilist mehhanismi on seetõttu hakatud kutsuma „kiige(laua)mudeliks”. Teate küll: kui ühele kiigelaua otsale istub üks parajalt paks tegelane, siis kiigelaua teises otsas istuv kleenuke tegelene kipub väga kõrgele liikuma. Lisaks kõigele muule ilusale suudab kiigelauamudel seletada ka näiteks seda, miks on meie universumis ainet rohkem kui antiainet.

Jällegi, kuna rasked neutriinod on fermionid, millel peab olema üsna tugev vastastikmõju Higgsiga (muidu „kiigelaud” ei tööta), siis õõnestavad nad oluliselt meie vaakumi stabiilsust. Nii võib olla neile vastukaaluks vaja uusi Higgsi bosoni sarnaseid osakesi, mis vaakumit stabiliseeriksid.

Toimetaja: Marju Himma



Robootikavõistlus

Teadusajakirjanikud: huviringid on kõva teaduse poole kaldu

Millistes huviringides võiksid lapsed käia, et neil tekiks huvi ühe või teise teadusvaldkonna vastu? Robootikaring, väikesed loodushuvilised, füüsikaring, IT ring... Kas ja miks paistab huviharidus ühekülgne, kaldu loodus- ja täppisteaduste poole?

Tartu Ülikooli kliinikumi geneetikakeskuse Tallinna filiaali juhataja Riina Žordania ja õde Svetlana Kašnikova 2011. aastal.

Inimgeneetika Eestisse tooja pälvis elutööpreemia

“Minu elus on palju salme, aga refrään on ikka meditsiinigeneetika,” parafraseerib Riina Žordania Eesti filmiklassikat, kui võtab Rakveres Eesti inimesegeneetika ühingu aastakonverentsil vastu elutööpreemia.

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: