Egy régi-új részecske – a 2013-as fizikai Nobel-díjról

A Higgs-mechanizmus és a Higgs-bozon elméletéért Francois Englert (Université Libre de Bruxelles, Brüsszel) és Peter W. Higgs (University of Edinburgh, Egyesült Királyság) kutatók kapták megosztva a 2013-as fizikai Nobel-díjat. Kutatásaik jelentőségét Nógrádi Dániel, az Elméleti Fizikai Tanszék egyetemi adjunktusa magyarázza el az elte.hu olvasóinak.

A két kutató Higgs-mechanizmussal kapcsolatos kutatásai tették lehetővé, hogy a részecskefizika alapjait képező elemi részecskék és azok kölcsönhatásait leíró ún. Standard Modell konzisztens, ma ismert legprecízebb leírása létrejöjjön. A professzorok eredményei leginkább az elemi részecskék tömegének leírásában játszanak szerepet, hiszen így alakult ki ma is érvényes tudásunk a témában.

A Nobel-díjas professzorok elméleti kutatásai az 1960-as években kezdődtek. Az elmélet kísérleti igazolása egyrészt motiválta az 1989 és 2000 közti LEP-kísérletet, amelyet a CERN-ben végeztek, illetve az 1998 és 2008 között épült és azóta működő LHC-kísérletet, amelynek szintén a CERN ad otthont. Természetesen már a LEP előtt is fontos cél volt a Standard Modell kísérleti tesztelése. A Higgs-bozont kísérleti úton figyelték meg a svájci intézetben, ezt 2012 júliusában jelentették be. A felfedezés gyakorlati hasznosíthatósága erősen kérdéses, de soha nem is ez motiválja a részecskefizikai alapkutatásokat. Ettől függetlenül elképzelhető, hogy egyszer olyan hasznosítása lesz a felfedezéseknek, amelyet jelen pillanatban még elképzelni sem tudunk.

A Higgs-bozonról messze nem tudunk „mindent”: Nógrádi Dániel kutatócsoportjában jelenleg olyan elméletekkel foglalkoznak, melyek alacsony energián megegyeznek a Standard Modellel, magasabb energiákon eltérnek tőle: például kiderülhet, hogy a Higgs-bozon magasabb energián esetleg nem elemi, hanem összetett. Kíváncsian várják, hogy az ilyen elméleteket megerősítik vagy megcáfolják a jövőbeli LHC-eredmények vagy az egyelőre csak tervezett ILC-gyorsító számításai. Az ELTE-n folyó kutatások az Universität Wuppertal; a University of California San Diego; az University of the Pacific – Stocton és az Elméleti Fizika Tanszék nemzetközi együttműködésének keretében zajlanak.

A Nobel-díjasok kutatásait magyarázó angol nyelvű sajtóanyag itt olvasható.

2013.10.14.