вторник, 29 ноември 2022   RSS
    Барометър | Региони | Компании | Лица | Назначения


    698 прочитания

    Човекът винаги ще се опитва да разбере Вселената независимо от всичко

    Защо науката е естествено занимание за човека, кои са основните градивни частици на материята, какво има във Вселената и как се стига до истината, разказва д-р Стивън Голдфарб, който работи по проекта ATLAS в ЦЕРН
    24 ноември 2022, 10:21 a+ a- a

    Д-р Стивън Голдфарб е физик от университета в Мелбърн, който работи върху експеримента ATLAS в ЦЕРН. Той е уеб администратор на публичните уеб страници на ATLAS, председател на International Particle Physics Outreach Group, координатор на място на програмите REU Summer Student и Research Semester Abroad за американски студенти в ЦЕРН и член на консултативния съвет на Quarknet. В свободното си време Стив е фронтмен на Canettes Blues Band, групата зад ATLAS Boogie.

    По време на есенното издание на форума Ratio, което се проведе на 19 ноември, поглед към Вселената отправи д-р Стивън Голдфарб, който работи по експеримента ATLAS в ЦЕРН. Д-р Голдфарб представи резултати от най-новите разработки в ЦЕРН и разказа на какви високоенергийни уреди ще разчитаме в бъдеще, за да разгадаем мистериите на тъмната материя и тъмната енергия във Вселената.

    Свързани новини

    Economy.bg се срещна с д-р Голдфарб, за да поговорим за тъмната материя, от какво е направена материята, защо хората се занимават с наука и защо тя е важна за следващото поколение.

    Кои са основните градивни елементи на материята?
    Това се опитваме да разберем. Цялата идея на физиката на елементарните частици е да разберем това. Какви са тези неща, които наричаме елементарни частици, изграждащи всичко останало. Смятаме, че имаме добър модел. Съществува от края на 60-те, началото на 70-те години. Той направи много, много прогнози. Много от частиците, които сега имаме, сме открили от тогава до сега. Но може би грешим. И преди сме грешили.Има много неща, които не разбираме, като тъмната материя, която е само 85% от материята. И така ние сме работили усилено, разбираме доста, но все още ни липсва много.

    Какво знаем за тъмната материя на този етап?
    Знаем, че има неща там. Научаваме от Вера Рубин и преди нея, Фриц Цвики, че там има неща, които имат маса и засягат въртенето на галактиките например. Вера Рубин очаква да види, че звездите от външната страна на Галактиката ще се движат много по-бавно, подобно на Нептун и Плутон около нашето Слънце. Можете да опишете Слънчевата система с Нютонова механика, можете да изчислите и да предвидите, че звездите отвътре се движат по-бързо, тези отвън по-бавно.
    Това, което тя измерва, е, че звездите отвън се движат почти толкова бързо, колкото звездите отвътре. И начинът, по който тя обяснява това, е, че има други неща там между звездите. И тези неща също имат маса. Това е, което знаем – че има нещо там. Оттогава сме направили много карти на Вселената. Огледахме наоколо и видяхме, че там има големи парчета неща, които не можем да видим, но които имат маса, защото карат светлината да се огъва. Изчислихме количеството и е между 80 и 90% от цялата материя, е тъмна материя. Така че това е нещо, което знаем. И да знаеш какво не знаеш, е много важно.
    Това, което се надяваме да направим, е да го произведем в лабораторията и да можем да го видим, като не го видим. Това е доста интересен начин да се търсят неща, но ние знаем определени правила на физиката и знаем, че трябва да има определени симетрии, запазване, импулс. Използвайки това, можете да видите, когато сте имали сблъсък на частици, дали пропускате нещо. Ако пропускате много неща, това означава, че нещо е минало през вашия детектор, което не сте видели.
    Сблъсък по сблъсък, не знаем. Но след като анализираме милиарди, трилиони или квадрилиони сблъсъци, можем да видим в спектъра дали има, или не нещо, което не е предвидено и което може да е тъмна материя. Така че това е един от начините за търсене. Има по-директни търсения. Има красиви детектори, заровени под земята, много, много чувствителни. И тези детектори се опитват директно да измерват тъмната материя. Но в момента не сме наясно. Ще ви кажа, че единственото нещо, което знам и съм сигурен, е, че моите правнуци ще се смеят на факта, че наричаме това тъмна материя. Те ще знаят какво е. Знам, че сме толкова близо до това.

    Не го виждаме, но го наричаме тъмна материя?
    Да, това е грешно. Бих го нарекъл невидима материя. Това би имало много повече смисъл. Името идва от Фриц Цвики, който просто е видял, че тези купове от галактики се движат по-бързо, отколкото трябва. И той прави изчисленията, за да каже, че там трябва да има повече маса. И той го нарича тъмна материя, защото е твърде далеч, за да се види. Но сега бих го нарекъл невидима материя.

    Проектът ATLAS намери Хигс бозона, какво друго очаквате да откриете?
    Това е добър въпрос. Не знам. Колумб е очаквал да намери Китай. Да казвате какво очаквате да намерите, невинаги е правилно. Не знаем какво ще намерим. В момента сме в красив период. Ние проучваме. Знаем, че с нашите методи и преминаването към по-високи енергии и много, много повече сблъсъци има неща, които ще видим. Самият Хигс бозон, не сме приключили с него. Открихме преди 10 години, че имаме измерване, което ни показа, че има бозон, който се държи като Хигс. През следващите няколко години измервахме свойствата му и станахме много сигурни, че това наистина е Хигс бозонът. И видяхме, че прави това, което се очаква да прави.
    Има поле, всепроникващо поле навсякъде във Вселената, което се формира малко след Големия взрив, преди 13,8 милиарда години. И когато една елементарна частица, тези големи основни градивни елементи, които споменахме, когато взаимодейства с това поле, това е мярка за нейната маса. Еквивалентът е заряд в магнитно поле. Колкото повече заряд има, толкова повече взаимодействие. Същото нещо, колкото повече маса, толкова повече взаимодействате с нея. Това, което измервахме след нашето откритие, беше, че частиците с по-голяма маса взаимодействат повече с Хигс бозона точно както се очакваше.
    Има една красива линия, която за един физик е красива. Това е просто линия, но тя минава през всяка от тези частици според тяхната маса. И силата на взаимодействието е точно както се очаква. Това е наистина страхотно. И също така е ужасно, защото това, което наистина искаме да направим, е да видим нещо, което се различава от прогнозата, но показва колко добър е моделът, колко добре е бил прогнозиран и работи. Хигс бозонът ще взаимодейства с всяка частица, която има маса. Така че, ако там има тъмна материя, която е елементарна частица, в крайна сметка ще я видим.
    Ако произведем достатъчно от тези Хигс бозони, погледнем достатъчно високи енергии, ще видим взаимодействието им с тази частица. Много красиви неща идват от Големия андронен колайдер (ГАК). Експериментите там са измервали кварк, глуонна плазма, каква е била Вселената, преди да има протони. Много назад, видяхме също тетракварки и пентакварки. Това са кварките, които се събират, не само по три, което правят за протони и неутрони, но в четири и пет – временно. Но те го правят и го измерваме наистина прецизно.
    Едно от любимите ми неща – понякога сблъскваме оловни йони. Това означава, че вземаме оловен атом, който има много протони и неутрони, отърваваме се от електроните. Така че това наистина е заредено нещо и ние ги разбиваме един в друг, за да произведем някак тази кваркова глуонова плазма. Това е наистина страхотно нещо. Някой измисли брилянтната идея: „Ами ако вземем тези лъчи и ги накараме да се разминат“? Когато имаш целия този заряд, имаш куп фотони, куп енергия около него, и така караш тези фотони да си взаимодействат. Така че това е нещо като светлинните мечове в „Междузвездни войни“. И, знаете ли, светлината взаимодейства със светлина.
    Това е наистина, наистина, наистина рядко. Това никога не се случва, освен много, много рядко. И никога преди не го бяхме виждали. Така че те направиха това и ние го видяхме. Просто виждате как частиците излизат. Виждаш Е да се превръща в MC на квадрат. И намирам това за едно от най-готините неща, които са се случвали. Така че имаме такива неща, които излизат през цялото време, все по-прецизни измервания, за да се опитаме да разберем какво не е наред с нашия модел, какви са тези неща, които ни липсват, но не мога да предвидя. Има много неща там и ние наистина сме все още в началото на нашата програма.

    Разкажете ни нещо интересно от работата си напоследък.
    Току-що започнахме трети кръг. Начинът, по който работи ГАК, е, че ние направихме първо стартиране, събрахме данни и след това си взехме почивка и ускорителят и детекторите трябваше да бъдат ъпгрейднати. И след това започнахме отново няколко години по-късно. Бяхме започнали втори кръг и след това отново имахме дълго изключване, което Covid направи малко по-дълго и инсталирахме някои нови компоненти на нашия детектор. И започнахме този трети кръг.
    Третият кръг е наистина страхотен, защото имаме много повече сблъсъци в секунда и сега чупим рекорди затова, както и малко повече енергия. Споменах Хигс бозона. Можете да измерите неговите взаимодействия с масивни частици, но сега стигаме до частици с все по-малка маса, които не взаимодействат много често. Сега стигаме до мюони, което е много готино.
    Това е много по-лека частица. Започваме да виждаме това и събираме измерванията заедно. Намирам тези неща за наистина страхотни. Звучи скучно, защото е просто прецизност, но така намираме нещата. Измерваш нещо все по-прецизно, докато не се размине. В момента има няколко области, където различни експерименти са установили неща, които се различават малко от предвиденото. Така че ние сме в област, където може би скоро ще се случи нещо голямо. 

    Защо е важно да разберем каква е структурата на материята?
    Да се опиваме да разберем нашата Вселена е нещо, което ще правим независимо от всичко. Ние сме човешки същества. Има определени неща, които правим. Ядем, намираме подслон, правим бебета. Тези неща трябва да направите първо за себе си и след това за семейството. И след това правим наука.
    Естествено, занимаваме се с наука, защото трябва да измерваме и виждаме света около нас, който създава инструменти за бъдещите поколения. Така че независимо от всичко ние ще се занимаваме с наука, ще изучаваме неща, които са живи, ще изучаваме химия, ще изучаваме физика на частиците. И не можете да си починете от това. И когато се занимавате с това, вие правите фундаментални изследвания. Нещата, които откриваме с фундаменталните изследвания на елементарните частици дават инструменти на следващата група. Може да се каже: „О, нека просто направим това приложно изследване, нека направим по-добра кола, която не използва толкова много енергия“ или нещо подобно.
    Не можете да направите това, освен ако не сте направили фундаментално изследване. В този телефон, Алберт Айнщайн е там, Нилс Бор е там. Всички тези неща: екранът, тъчпадовете, голяма част от това са вторични продукти, които се появяват от изследванията, които сме направили. Микроелектрониката, вие нямаше да имате това, ако не се опитвахме да създадем детекторите, които правим. Това, което ни мотивира, е да разберем за какво сме, защо сме тук, къде отиваме, от какво сме направени?

    По повод участието Ви в Ratio, защо е важно за науката да комуникира правилно с хората?
    Точно това е, което всеки трябва да направи в момента, защото сме бомбардирани от боклук. Има много важни хора, които са на много високи позиции или които са били на много високи позиции или все още са на високи позиции, които лъжат само за да правят това, което искат. И лъжат убедително. Също така има огромни медии, които ще лъжат може би по друга причина. Те не се интересуват непременно от поставянето на един или друг човек на власт. Те лъжат, защото искат всички да се карат помежду си, защото това кара хората да кликват и да се карат един с друг.
    Това всъщност е целта. Някой като Рупърт Мърдок, той не се интересува да ви носи новини. Той вече го е казвал публично, така че не казвам нищо ново. Той се грижи да спечели милиони долари и го прави, като ни ангажира. И се ангажираме, когато видим нещо, което не ни харесва. Това ни ядосва. Тъкмо това правех преди малко, не мога да се въздържа. Това е като: „Как можеш да кажеш това?“. Значи сме идиоти.
    Как децата ще разберат кои неща са истински и кои не? Това е науката. Науката е знание. Това, което сме научили, защото сме го измерили. Аз съм го гледал, вие сте го гледали, други хора са го гледали и ние сме се съгласили. Това е, което сме измерили. И това са нещата, които знаем. Отнема много работа и е разхвърляно. Казват, че лъжата се движи в порядък на величината десет пъти по-бързо от истината в интернет.
    Вярно е, защото можете да създадете една лъжа, за да бъде перфектна, да бъде нещо, в което всички ще повярват. Знаете ли, Бил Гейтс инжектира 5G в кръвта ни с ваксина. Хората вярват в тези неща, защото: „О, разбирам това!“. И знаете ли, не можете да проектирате истината. Истината е разхвърляна. Мериш и мериш и мериш. И тогава понякога грешиш малко. Правиш ново измерване, намираш различно число. Така разбираме нещата. Така че за мен това, което е наистина важно, е да накарам младите хора, по-младото поколение, да осъзнаят откъде идва истината, че е объркано, нещо, върху което работиш усилено.

    И накрая искам да Ви попитам на какво ни учи науката?
    Е, науката ни учи за нас самите, разбира се. Учи ни за нашия свят, в който живеем. Какво искаме да направим, какви неща можем да направим, какво можем да постигнем. Просто обичам да знам колко глупави сме в момента в сравнение със следващите поколения, наистина. А ние се чувстваме много, много умни и сме много, много умни. Успяхме да направим големи скокове напред. Някои от изборите, които направихме по пътя, влошиха нещата в други области. Но започваме да научаваме, че всъщност имаме напредък. Ние сме държавите, които се събираме и срещаме, за да кажем: „Нека не унищожаваме нашата планета“. Не всички са на борда. Но е наистина суперважно. Това е нашата планета. Няма да ходим другаде наистина. Марс е готин, но не искате да живеете там. Това е. Трябва да се погрижим за нея. Така че науката е всичко. С нейна помощ ще оцелеем или пък не.

    Нагоре
    Отпечатай
     
    * Въведеният имейл се използва само за целите на абонамента, имате възможност да прекратите абонамента по всяко време.

    преди 1 час
    Министърът на енергетиката представи в Турция възможностите за инвестиции у нас
    Имаме условия за изграждане на соларни паркове, посочи Христов
    преди 1 час
    Ирландия глоби Meta с €265 млн.
    Глобите, наложени на компанията майка на Facebook в Европа през последната година надхвърлят €900 млн.
    преди 2 часа
    288 нови случая на Covid-19 у нас
    Общият брой потвърдени случаи на новия коронавирус у нас от началото на пандемията е 1 286 872
    преди 17 часа
    БНБ определи 8 банки за системно значими институции
    Определен е и размерът на буфера, който те трябва да поддържат
    преди 18 часа
    Flix разширява екипа в софийския Експертен център
    Българският офис е планиран като най-големия хъб след тези в Мюнхен и Берлин
    преди 19 часа
    Компанията Mail Boxes откри първия си франчайз в България
    Веригата за куриерски, маркетингови и принт услуги вече има два собствени центъра у нас