Wednesday, January 23, 2013

Preon, Kvargi jupid ?

Nüüd kui lõpuks on Higgsi osake ametlikult avastatud loen novembrikuu Scientific Americani artiklist "The inner life of Quarks", et äkki leidub veelgi osakesi, mille uurimiseks oleks vaja võimsamaid kiirendeid ehitada. Kostab justkui oleks tuumafüüsikud oma töökohtade pärast mures:) Igatahes olevat juba mõnda aega eksisteerinud teooriad, mis ennustavad, et kvargid polegi algosakesed, neidki saab pisemateks "tükkideks" lõhkuda.

Mõnes mõttes polegi nagu miskit imestada. Ajaloost tuntud fakt, et elementaarosakestena tuntud aineosakesed on mitu korda õnnestunud katki teha avastades, et need koosnevad järjest pisematest juppidest. Miks peaks see siis nüüd kvarkide juures toppama jääma. Tavaline aine koosneb aatomitest, aatomid neutronitest, prootonitest ja elektronidest, neutronid/prootonid kvarkidest. Nüüd siis kvargid ja elektronid preonidest?

Momendil on siiski tegu puhtalt teoreetilise värgiga, sest ühtki tõendit preonite eksisteerimise kohta pole avastatud. Ainsaks põhjuseks, miks neid üritatakse sulevarrest välja imeda on asjaolu, et standardmudel ei suuda rahuldavat vastust pakkuda mitmetele füüsika ja kõiksuse probleemidele. Ilmselge, et vaatamata äärmiselt heale vastavusele tegelikkusega on miskit kusagilt puudu ja preonide teooria vaid üks katse neid puudusi kõrvaldada.


Preonide teooriaid on mitmeid, neist levinuima alusel leidub vaid kaks preoni - üks +1/3 elektrilise laenguga ja teine neutraalne, kummalgi on ka antiainest koosnev vaste -1/3 ja 0 laenguga. Maailm tundub nagu lihtsamaks minevat, sest kõik tuntud elementaarosakesed, nii fermionid (4x3=12 aine osakest) kui bosonid (5 vastasmõju kandjat) koosneksid vaid nelja preoni kombinatsioonidest. Edasi läheb veidi keerulisemaks, sest elementaarosakestele tuntud omaduste ning lagunemise seaduspärasuste tagamiseks peaks nood koosnema kas 2-st, 3-st või 6-st preonist.

Füüsikutele on ka mokkamööda asjaolu, et preonide teooria pakuks mugava lahenduse fermionide "perekonna probleemi" (generation problem) lahendamiseks. Nimelt on aine osakesed koondunud kolme gruppi (perekonda) massi alusel kuid tavaline mateeria koosneb praktiliselt ainult esimesest grupist, kahte raskemat pole nagu üldse vaja. Preonide teooria väidab, et raskemad grupid peegeldavad lihtsalt kergemate ergastatud olekut.

Praeguse seisuga kavatsetakse LHC'st kogutud olemasolevat andmehulka põhjalikumalt uurida lootuses leida mingeid vihjeid preonide kohta. Ja kui midagi ei leita on lootust lähitulevikus uusi andmeid saada. 2015 aastaks nimelt kavas LHC kiirendi energiat pea poole võrra tõsta viies selle 13 - 14 TeV'ni. 

Võiks küsida, et  millist kasu sellest tavakodanik saab, kas poleks mõistlikum raha muud moodi kulutada. Parimaks vastuseks on fakt, et 100 aasta eest ei kujutanud inimesed ette kuidas võiks aatomi ja tuuma tundmaõppimine meile kasulikuks osutuda, kvantmehhaanika avastati veel hiljem. Momendil põhineb tohutu hulk inimkonna valduses olevat tehnoloogiat neil teadmistel, tuumaelektrijaamadest kuni nuti telefonideni. Seega on loomulik, et me ei oska isegi ähmaselt ette kujutada, mis kasu uued teadmised tuua võiks. Aga lisaks oleme me ka lihtsalt uudishimulikud !!!

P.S. On olemas ka Prionid, mis samuti hirmus pisikesed ja omaette põnevad, paraku imetillukeste haigusetekitajatena hoopis teisest ooperist.

No comments:

Post a Comment