Například: Dobré zprávy
Existují vůbec kvarky, neboli z čeho se skládají elementární částice? 1. část

     Po přečtení zprávy «PRAPŮVOD­NÍ FYZIKA ALLATRA», kde je psáno, že se všechny elementární částice tvořící chemické prvky skládají z různého počtu nedělitelných fantomových částeček Po, mne začalo zajímat, proč se zpráva vůbec nezmiňuje o kvarcích, přestože se obecně má za to, že jsou základními stavebními prvky elementárních částic.

     Mezi vědci zkoumajícími mikrosvět elementárních částic, byla teorie kvarků již dávno veřejně uznána. I když se zavedení pojmu „kvarku“ zakládalo na čistě teore­tickém předpokladu, jehož existence byla jen pravděpodobně potvrzena, dnes se tímto pojmem ohánějí jako neochvějnou pravdou. Vědci se dohodli, že elementár­ní částice budou nazývat kvarky, a za pár desetiletí se tento pojem stal ústředním tématem teoretických a experimentálních výzkumů v oblasti fyziky vysokých ener­gií. „Kvark“ se stal součástí vyučovacích programů všech přírodovědných vysokých škol. Na výzkumy v této oblasti se vydáva­jí obrovské sumy peněz – co jen stála vý­stavba Velkého hadronového urychlovače. Nové generace vědců studují teorii kvarků podle učebnic bez dalšího zkoumání histo­rie daného tématu. Ale pojďme nezaujatě prozkoumat podstatu „kvarkové teorie“.

     Ve druhé polovině XX. století, díky rozvoji technických možností urychlovače částic - lineárních a kruhových cyklotronů, a poté i synchronů, se vědcům podařilo objevit mnoho nových částic. Ovšem ne­věděli si s těmito objevy rady. Z čistě teo­retických úvah navrhli, pokusit se seřadit částice do skupin s cílem odhalit určité po­řadí (jako v periodické tabulce chemických prvků Mendělejeva). Vědci se domluvili nazývat těžké a středně těžké částice had­rony, které se dále dělí na baryony a mezo­ny. Všechny hadrony se podílejí na silné interakce. Méně těžké částice pojmenovali leptony, které vstupují do elektromagnetic­ké a slabé interakce [1]. Od té doby se fy­zici snažili vysvětlit podstatu všech těchto částic a najít společné vlastnosti popisující jejich chování.

     V roce 1964, američtí fyzici Murray Gell-Mann (laureát Nobelovy ceny za fy­ziku v roce 1969) a George Zweig navrhli nezávisle na sobě nový postup. Předložili čistě hypotetický předpoklad, že se všech­ny hadrony skládají ze tří menších částic a jejich odpovídajících antičástic. Gell­-Mann pojmenoval tyto nové částice kvar­ky. Je zajímavé, že samotný název převzal z románu Jamese Joyce „Oplakávání Fi­nnegana“, kde hrdina ve svých snech čas­to slyšel o záhadných třech kvarcích. Zda Gell-Manna daný román tak emocionálně oslovil nebo měl prostě jen rád číslo „tři“ nevíme, ale ve svých vědeckých pracích navrhl zavést do fyziky elementárních částic první tři kvarky s názvy: nahoru (u - z anglického Up), dolu (d - down) a podiv­ný (s - strange), mající malý elektrický ná­boj +2/3, —1/3 и —1/3. Jim odpovídající antikvarky budou mít protikladný náboj.

     Podle tohoto modelu jsou proto­ny a neutrony (z nichž se, jak vědci předpokládají, sestávají všechna jádra chemických prvků) složeny ze tří kvarků: uud a udd (zase ty samé všudypřítomné tři kvarky). Avšak proč pravě ze tří a proč právě v takovém pořadí, nebylo nikdy vysvětleno. Tak si to vymysleli autor­ity vědeckého světa, a to je vše. Snaha vytvořit „krásnou“ teorii nás nepřibližuje k Pravdě, ba právě naopak. Ještě víc de­formuje (i bez toho) křivé zrcadlo, které odráží částečku této Pravdy. Čím více komplikujeme jednoduché, tím více se od ní (Pravdy) vzdalujeme. Proč!? Vždyť všechno je tak jednoduché!

     A tak se ve skutečnosti vytváří obecně uznávaná oficiální „vysoce přesná“ fyzika. Ačkoli zpočátku bylo za­vedení kvarků jen pracovní hypotézou, po krátké době se tato abstrakce stala součástí teoretické fyziky. Na jedné straně pomohla vyřešit problém s uspořádáním celé řady objevených částic z pohledu matematiky, avšak na straně druhé zůstávala pouze teo­rií na papíře. Jako obvykle, pro naši kon­zumní společnost, bylo mnoho lidského úsilí a prostředků vynaloženo pouze na to, aby se experimentálně potvrdila hypo­téza existence kvarků. Peníze daňových poplatníků se nesmyslně utráceli. Lidem se to muselo nějak vysvětlit a ukázat výsled­ky, povyprávět jim o svých „velkých“ objevech, aby bylo možno obdržet další grant. Když se musí, tak se najde způsob, jak to udělat. A také že se našel.

     Tým vědců ze Stanfordského oddělení Massachusettského technologického insti­tutu (USA) se zabýval studováním jádra na lineárním urychlovači. Přitom byli vodík a deuterium (těžký izotop vodíku, jehož jádro obsahuje jeden proton a jeden neutron) bombardovány svazky elektronů přičemž se měřil úhel a energie rozptylu elektronů po srážce. Při nízkých energiích elektronů se rozptýlené protony a neutrony chovají jako „stejnorodé“ částice a způsobují jen nepatrné vychýlení elektronů. Ovšem v případě vysoce energetických srážek ztráceli jednotlivé elektrony velkou část své energie a byly vychýleny na velké úhly. Americký fyzik Richard Feynman (Laureát Nobelovy ceny za fyziku v roce 1965 a, mimochodem, jeden z tvůrců ato­mové bomby v 1943-1945 v Los Alamos) a James Bjorken využili tohoto vychýlení elektronů jako důkaz toho, že se protony a neutrony skládají z menších složek - již dříve předpověděných kvarků [2].

     Všimněte si následujícího klíčového momentu. Experimentátoři v urychlovači sráželi svazky částic (ne jednotlivé částice, ale svazky!!!) a nashromážděnou statis­tikou (!!!) zjistili, že se proton a neutron z „něčeho“ skládá! Ale z čeho? Vždyť neviděli kvarky samotné a navíc ještě po třech, to by nebylo ani možné! Viděli pouze přerozdělení energií a úhly rozptýlení svaz­ku částic. Vzhledem k tomu, že v té době byla teorie kvarků jedinou teorií struktury elementárních částic, i když velmi fanta­stickou, považovali tento experiment za první úspěšný důkaz existence kvarků.

Později (pochopitelně) následo­vali další experimenty a nová teoretická odůvodnění, ale jejich smysl zůstával ste­jný. Každý student po pozorném přečtení historie daných objevů pochopí, jak je to všechno přitažené za vlasy, a že je to prostě banální výmysl.

pokračování v příštím čísle...

Valerij Vershyhora

 

 

Líbí se mi 31



Existují vůbec kvarky, neboli z čeho se skládají elementární částice? 1. část - Hodnocení: 5.00 z 5.00 . Počet hlasů: 31
Podobné články:



Zanechat komentář

Myšlenka dne

Život je příliš krátký, a proto musíme stihnout duchovní podstatu v našem srdci zvelebit.


Kalendář událostí