Cząstki elementarne

JeremiaszP/ Grudzień 4, 2017/ Książki/ 0 comments

Okładka książki

Cząstki elementarne Gavina Hesketha wydane przez wydawnictwo Prószyński i S-ka to przewodnik dla wszystkich zagubionych w świecie fizyki. Przede wszystkim zaś dla tych, którzy niekoniecznie dysponują wiedzą fizyczną i matematyczną, a chcą poznać tajniki najmniejszych cegiełek, z których zbudowana jest materia, a zarazem otaczający nas świat.

Autor książki Gavin Hesketh

Cząstki elementarne są najmniejszymi elementami budulcowymi Wszechświata według dzisiejszego stanu wiedzy i opisywane są w ramach Modelu Standardowego. Problem z cząstkami elementarnymi polega na tym, że jednocześnie są głęboko zanurzone w świecie kwantowym (opisują je liczby takie jak np. izospin, spin, barwa), z drugiej strony – jak się okazuje przy ogromnych prędkościach tych cząstek i ich zderzeniach muszą być brane pod uwagę zagadnienia z fizyki relatywistycznej. Na co dzień o tej problematyce przekonują się naukowcy pracujący w CERN pod Genewą, gdzie w ramach m.in. eksperymentu ATLAS rozpędzają protony (świat kwantów) do prędkości bliskich prędkości światła (fizyka relatywistyczna). Książka Cząstki elementarne wprowadza czytelnika w tę problematykę, pokazując istne boje, jakie toczą naukowcy tylko po to, aby wydrzeć naturze jej tajemnice.

Gavin Hasketh w swoim dziele Cząstki elementarne wprowadza czytelnika najpierw w świat subatomowy, następnie prezentuje istne zoo cząstek elementarnych, poczynając od protonów, neutronów na bozonach i generacjach kończąc, przy okazji wprowadzając czytelnika w Diagramy Feynmana. Tutaj wielki plus dla autora, bowiem czytelnik za pomocą paru kresek będzie w stanie rozpisać proste zderzenia, które… matematycznie są opisywane tasiemcami, w skład których wchodzą tak egzotyczne pojęcia, jak operatory kreacji i anihilacji.

Ta kolubryna, to ważący wiele tysięcy ton detektor używany w eksperymencie ATLAS.

Oczywiście na przeglądzie zoo cząstek elementarnych się nie kończy – autor w Cząstkach elementarnych przedstawia pokrótce historię odkryć, od komór Willsona, po ogromne detektory CERN, które zbierają informacje na temat zderzeń w LHC i… pozwoliły na udowodnienie Hipotezy Higgsa. O tym, jak ważny jest bozon Higgsa, świadczy fakt, że poświęcono mu cały rozdział w książce. Bozon Higgsa to cudo, które nadaje cząstkom masę – dzięki nim Wszechświat jaki znamy, wygląda i zachowuje się w miarę znośnie.

Model standardowy – generacje fermionów i bozonów

Warto również zaznaczyć, że Cząstki elementarne opisują innego tajemniczego „przybysza” z kosmosu (oraz reaktorów jądrowych) – mianowicie neutrina. Cząstki te praktycznie bez przeszkód przenikają materię – Ziemia jest w każdej chwili penetrowana na wylot przez miliardy neutrin, które są tak nieuchwytne, że przez lata sądzono, iż te cząstki-duchy nie mają masy (W bodajże 2011 roku świat obiegła sensacja, że neutrina poruszają się szybciej od światła. Okazało się jednak, że eksperyment obarczony był błędem). Ostatnie rozdziały to już opis Modelu Standardowego, QED oraz nowych teorii, które bardzo często z fizyki wysokich energii wchodzą w pole zainteresowań kosmologii i fizyki matematycznej.

Prof. Peter Higgs. Laureat Nagrody Nobla z roku 2013 za koncepcje bozonu nadającego masę. Dzięki eksperymentom w CERN potwierdzono jego przewidywania.

Cząstki elementarne to książka prosta w odbiorze, co nie znaczy prostacka. Publikację czyta się bardzo dobrze i wielkie brawa dla autora, bowiem wiedza jest prezentowana w taki sposób, że nawet osoby reagujące szałem na słowo „fizyka” powinny uszczknąć coś dla siebie z fascynującego naukowego tortu. Nie zauważyłem zasadniczych wad i błędów merytorycznych.

Cząstki elementarne to wciągająca lektura dla wszystkich ludzi głodnych wiedzy i chcących się przekonać jak tak naprawdę wyglądają badania w mikro skali, z czym muszą mierzyć się naukowcy. Polecam!