Zjawisko łamania symetrii to jedno z kluczowych zjawisk w fizyce. Nobel za jego odkrycie jak najbardziej się należał – uważa prof. Zbigniew Jacyna-Onyszkiewicz, kierownik Zakładu Fizyki Kwantowej Uniwersytetu Adama Mickiewicza w Poznaniu.

REKLAMA

Zjawisko łamania symetrii występuje w wielu działach fizyki, ale szczególne znaczenie ma w teorii cząstek elementarnych. Mechanizm, o którym mowa, prowadzi m.in. do tego, że cząstki, które pierwotnie nie mają masy, masę tę uzyskują - tłumaczył prof. Jacyna-Onyszkiewicz.

Jak dodał, powszechnie uważa się, że wszystkie istniejące cząstki pierwotnie mają masę równą zeru. Dopiero mechanizm łamania symetrii oraz towarzyszące mu sprzężenie z tzw. polem Higgsa, powodują, że cząstki nabierają masy. Jako przykład mogę podać, że kiedy Wszechświat był jeszcze bardzo młody i panowały w nim bardzo wysokie temperatury, wszystkie cząstki miały masę zerową. I dopiero, gdy zaczęło się ochładzać, niektóre z nich zdobywały masę. Następowało to właśnie w mechanizmie łamania symetrii - wyjaśniał fizyk. I właśnie w tej dziedzinie - łamania symetrii w odniesieniu do cząstek elementarnych - pracował Nambu,/i> - dodał.

Według profesora, nagrodzone Noblem odkrycie jest jednym z najważniejszych elementów fizyki teoretycznej. Gdyby nie ono, nie poznalibyśmy i zrozumieli tak podstawowego zjawiska, jakim jest mechanizm nadawania masy cząstkom. Badania Nambu przyczyniły się także m.in. do zunifikowania oddziaływań elektromagnetycznych i słabych sił jądrowych oraz do odkrycia prądów neutralnych - wyjaśnił naukowiec. Stało się to punktem wyjścia do stworzenia tzw. Modelu Standardowego - jednej z najważniejszych teorii współczesnej fizyki, opisującej cząstki elementarne oraz siły, które między nimi działają.

Wyniki swoich przełomowych badań Nambu opublikował już w latach 60. ubiegłego wieku. Jak mówi Jacyna-Onyszkiewicz, wiele Nobli z fizyki przyznawanych jest po tak długim czasie, gdyż każdą teorię trzeba najpierw ugruntować i potwierdzić w praktyce.

Dwaj pozostali tegoroczni laureaci - Kobayashi i Maskawa – wyróżnieni zostali za odkrycie pochodzenia złamanej symetrii, co doprowadziło do sformułowania teorii o istnieniu w przyrodzie trzech rodzin kwarków. Teoria ta w 2001 roku została potwierdzona doświadczalnie.

To bardzo ważny element fizyki cząstek - powiedział Zbigniew Jacyna-Onyszkiewicz. – Poznanie kwarków pozwala nam zrozumieć wiele zjawisk zachodzących we Wszechświecie. Jednak do rozwiązania pozostaje cały czas jeszcze jeden problem - odkrycie cząstki Higgsa. To brakujący element modelu standardowego cząstek elementarnych”. Jak dodał fizyk, badania nad cząstką Higgsa mają być głównym celem uruchomionego we wrześniu LHC (Wielkiego Zderzacza Hadronów).

Tegoroczny Nobel nie jest pierwszym dotyczącym badań nad kwarkami. W 1969 r. prestiżową nagrodą wyróżniono odkrywcę kwarków Murraya Gell-Manna, w 1979 - Sheldona Glashowa, Abdusa Salama i Stevena Weinberga (za opisanie oddziaływań, jakie między tymi

cząstkami zachodzą), a w roku 2004 - Davida J. Grossa, H. Davida Politzera oraz Franka Wilczka (za odkrycie, jak uwięzione są kwarki).