Tech

Nauka w poszukiwaniu Boga

W dzisiejszej nauce wiele rzeczy opiera się na uproszczeniach i wartościach umownych. Nieraz tworzy się sztuczne zmienne i wydumane założenia w myśl zasady, że jeżeli fakty przeczą równaniom matematycznym, to tym gorzej dla faktów. Nie panuje tu jednak wolnoamerykanka: każda przyjęta stała i każde uproszczenie ma swoje uzasadnienie w obserwowalnym wszechświecie. To taka zaślepka na „to odkryjemy później”. Właśnie te zaślepki ma usunąć Wielki Zderzacz Hadronów. Sęk w tym, że póki co, właściwie nie usunął żadnej.

Naukowcy pracujący na Wielkim Zderzaczu Hadronów zapowiedzieli wielką konferencję prasową. Media, podekscytowane podchwyciły temat, robiąc z wydarzenia sensację na miarę odkryć Einsteina. Temat badań jest jak najbardziej istotny, wręcz przełomowy. Tyle że póki co niczego owe badania nie dowiodły, a co najwyżej zwiększyły prawdopodobieństwo pewnych teorii. Otóż odkrycie udowodnione i sprawdzone oznaczane jest stopniem 5-sigma. Tymczasem to, co udało się „odkryć”, ma oznaczenie 3-sigma. Tłumacząc na nasze: „bardzo mocna poszlaka”. Czym więc tak wszyscy się podniecają? Chodzi o bozon Higgsa, nazywany też przez niektórych „boską cząsteczką”. Skąd takie elitarne miano?

Bozon Higgsa jest niezwykle ważny dla astrofizyków, dzięki niemu „działa” wiele teorii i równań opisujących funkcjonowanie cząstek materii. Jego istnienie jednak nigdy nie zostało udowodnione. Tak, to ta część nauki, którą najpierw ktoś wymyśla, a dopiero potem szuka jej faktycznej egzystencji w przyrodzie. Czemu tak się dzieje? Odpowiedź może zwalić z nóg: bez tej „zmyślonej” cząstki równania się nie zgadzają.

Co właściwie się nie zgadza? Otóż bez bozonu Higgsa wszystkie mechanizmy jakie zachodzą w Modelu Standardowym biorą w łeb w momencie, w którym przypiszemy cząstkom masę, czyli właściwość, która uniemożliwia większości z nich osiągnięcie prędkości światła. A przecież udało się już to zaobserwować. Co robić? Peter Higgs zaproponował założenie, że próżnia nie jest pusta, ale wypełnia ją postulowane przez niego pole. Zgodnie z Modelem Standardowym cząstki elementarne uzyskują masę poprzez oddziaływanie z polem, które wypełnia całą przestrzeń. Oddziaływanie z polem Higgsa nadaje cząstce masę niezależnie od położenia i kierunku ruchu. Im silniejsze jest oddziaływanie z polem, tym większą masę uzyskuje cząstka. Masa, którą cząstki otrzymują poprzez oddziaływanie z polem Higgsa jest masą spoczynkową.

Czemu to jest takie ważne? Jestem pewien, że część z was drugą część powyższego akapitu przeleciała wzrokiem drapiąc się po głowie z myślą „a co mnie to obchodzi”. To ja może przetłumaczę to na polski: bez bozonu Higgsa Model Standardowy nie działa. To z kolei oznacza, że cała fizyka cząstek elementarnych, jaką sformułowano, również nie działa. Większość z tego, co wiemy o mechanizmach działających we wszechświecie okazałoby się bzdurą. To właśnie dlatego bozon Higgsa nosi miano „boskiej cząstki”. Udowodnienie jego istnienia przycementowałoby wiedzę na temat tego, skąd pochodzimy i dokąd zmierzamy. Jeżeli Higgs nie miał racji, oznaczałoby to, że błądziliśmy niczym ślepcy.

To jest właściwy powód do podniety. Dopiero wtedy, gdy bozon Higgsa zostanie wykryty w skali prawdopodobieństwa 5-sigma, świat nauki będzie mógł odetchnąć z ulgą. I to nie tylko nauki ścisłej. Konsekwencje dla filozofii i teologii są, nomen omen, astronomiczne. Póki co, dwa potężne detektory CMS i ATLAS w Wielkim Zderzaczu Hadronów wykryły tylko niewyraźny cień bozonu Higgsa. Pomiary nie udowodniły praktycznie nic. Ale nie dziwię się naukowcom, którzy drżącymi rękoma pokazywali na konferencji prasowej wykres i dwa duże ekstrema, które pokrywają się w czasie pomiaru dokładnie na tych parametrach, przy których założono istnienie „boskiej cząstki”.

Więc jeżeli nie był to zbieg okoliczności, błąd pomiaru czy inne, niewyjaśnione zjawisko, wiemy już gdzie jej szukać. Jej znalezienie weryfikuje i daje rację bytu nowoczesnej fizyce. Usprawiedliwia inne „zaślepki”, takie jak ciemna energia, ciemna materia czy wielowymiarowość wszechświata. To kolejny krok przybliżający nas do poznania historii istnienia naszego uniwersum, a nie tylko teoretyzowania na jej temat. Jesteśmy już bardzo blisko odpowiedzi na pytanie skąd się wzięliśmy i dokąd zmierzamy. Jesteśmy na tyle odważni i bezczelni, by odkryć tajemnice samego Boga. Zakładając oczywiście, że on istnieje.

Maciek Gajewski jest dziennikarzem, współprowadzi dział aktualności na Chip.pl, gdzie również prowadzi swojego autorskiego bloga.

przeczytaj następny tekst


przeczytaj następny tekst


przeczytaj następny tekst


przeczytaj następny tekst


przeczytaj następny tekst