Recenzje: Dalej niż boska cząstka

Krzysztof Rzymkowski

Recenzje: Dalej niż boska cząstka

Historia poznawania tajemnic materii przypomina wg noblisty Leona Ledermana próbę odtworzenia zasad gry w piłkę nożną, przez przybyszy z innej planety, dla których piłka jest niewidoczna, tylko na podstawie obserwowanych zachowań graczy, W ostatnich latach ubiegłego wieku powstało szereg nowych teorii budowy materii. Do najważniejszych należy teoria Modelu Standardowego opisująca, zależności cząstek elementarnych i wiążących je sił z wyjątkiem grawitacji. Prowadzone doświadczenia miały na celu potwierdzenie prawidłowości modelu i jego udoskonalenie. Jednym z najważniejszych badań było w ostatnich latach uzyskanie potwierdzenia teorii pola zaproponowanej przez Petera Higgsa.

Fascynujące poszukiwania fizyków są opisane w sposób bardzo przystępny, a czasem nawet dowcipny, w wielu publikacjach.

Leon Lederman w swojej książce napisanej wspólnie z Dickiem Teresi pt. ‚Boska cząstka – jeśli wszechświat jest odpowiedzią, jak brzmi pytanie’ (Prószyński i S-ska 1996) przedstawia powolny proces poznawania budowy atomu prowadząc wyimaginowaną rozmowę z twórcą teorii atomowej Demokrytem z Abdery. To opracowanie można traktować, jako wstęp do swoistej trylogii historii wykrycia cząstki „odpowiedzialnej” za masę materii we wszechświecie. Opracowanie to powstało w czasie, gdy rozpoczęto, w różnych ośrodkach badań jądrowych, przygotowania do sprawdzenia teorii istnienia cząstki, będącej kwantem pola, dzięki któremu cząstki elementarne uzyskują masę. Teorię tego pola sformułował w 1964 angielski teoretyk Peter Higgs. W opracowaniu przedstawiono również aparaturę badawczą stosowaną w doświadczeniach fizyki jądrowej wysokich energii.

Rozwinięciem informacji o teorii pola Higgsa jest książka Jima Baggota ‘HIGGS – odkrycie boskiej cząstki’ (Prószyński i S-ka 2012). Ukazała się ona prawie natychmiast po niezwykłym sukcesie fizyków w ośrodku jądrowym CERN, którym udało się przy pomocy Wielkiego Zderzacza Hadronów wykryć poszukiwaną cząstkę. Przedmowę do książki napisał noblista Steven Weinberg jeden z twórców teorii słabych i elektromagnetycznych oddziaływań cząstek. Wykrycie cząstki było ukoronowaniem wieloletnich niezwykle kosztownych prac. W książce Jim Baggot przedstawia szczegółowo historię wykrywania poszczególnych cząstek elementarnych, których ilość jest tak znaczna, że wprowadzono ich systematyzację. Mimo tej systematyzacji czytelnik musi być bardzo uważny, ponieważ autor używa czasem skrótów myślowych i pisząc, np. o hadronach nie zawsze jest jasne czy mówi barionach czy mezonach. Odkrycie bozonu Higgsa jest silnym dowodem prawidłowości Modelu Standardowego.

Trzecią interesującą pozycją dotyczącą bozonu Higgsa jest książka Leona Ledermana i Christophera Hilla ‚Dalej niż boska cząstka’ (Prószyński i S-ka 2015). Po krótkim przedstawieniu historii przygotowania eksperymentu potwierdzenia istnienia bozonu Higgsa i rozważań nad budową atomu, autorzy zastanawiają się nad zdefiniowaniem nowoczesnego pojęcia masy. Następnie przedstawiają rolę bozonu Higgsa i oddziaływań słabych. Publikacja opisuje też historię i zasady działania specjalistycznej aparatury do badań fizycznych (od mikroskopu do akceleratora, najpotężniejsze akceleratory cząstek), zawiera przegląd badań nad promieniotwórczością wraz z opisem wybranych zjawisk. Autorzy opisują oddziaływania silne, neutrina, przygotowując czytelnika do podstawowych rozważań, jakie są dalsze perspektywy badań, pod kątem tego czy jakieś nowe cząstki, siły czy nawet prawa fizyczne mogą być jeszcze odkryte i jak naprawdę zbudowany jest wszechświat. Książka podobnie jak pierwsza książka ‚Boska cząstka’ zawiera bardzo wiele przypisów wyjaśniających trudniejsze pojęcia ponadto zawierają również odniesienia do literatury specjalistycznej. Mimo lekkości języka i erudycji literackiej autorów pełne zrozumienie tekstu bez znajomości podstaw fizyki jądrowej jest bardzo trudne.

[1] Leon Lederman, Dick Teresi ‚Boska cząstka: jeśli Wszechświat jest odpowiedzią, jak brzmi pytanie?’, Prószyński i S-ska, 1996
[2] Jim Baggot ‘HIGGS – odkrycie boskiej cząstki’, Prószyński i S-ka, 2012
[3] Leon Lederman, Christopher Hill ‚Dalej niż boska cząstka’, Prószyński i S-ka, 2015