μαλλον θες να πεις
κανεις δεν χρηματοδοτει οτιδηποτε εχει να κανει με την ενεργεια και την απαγκιστρωση απο το πετρελαιο

που είναι οι χημικοί του forum?

Έπαθλο 1.250 ευρώ σε όποιον βρει γιατί το ζεστό νερό παγώνει ταχύτερα από το κρύο
Η Βασιλική Εταιρεία Χημείας της Βρετανίας αποφάσισε να προσφέρει χρηματικό έπαθλο σε όποιον καταφέρει να δώσει απάντηση σε μια από τις παλαιότερες «σπαζοκεφαλιές»: γιατί το ζεστό νερό παγώνει ταχύτερα από το κρύο; Το φαινόμενο απασχολεί εδώ και αιώνες επιστήμονες ακόμη και φιλοσόφους χωρίς μέχρι σήμερα να έχει βρεθεί η απάντηση. Όποιος καταφέρει να απαντήσει πειστικά θα λάβει 1.250 ευρώ.

Το φαινόμενο

Αν τοποθετήσουμε σε ένα ψυγείο δύο δοχεία με ίση ποσότητα νερού το ένα εκ των οποίων έχει θερμοκρασία 35 βαθμών Κελσίου και το άλλο 100 βαθμών Κελσίου θα διαπιστώσουμε ότι αυτό που θα παγώσει πρώτο είναι το νερό των 100 βαθμών Κελσίου.

Το φαινόμενο είναι γνωστό από τα αρχαία χρόνια και έχει απασχολήσει πολύ γνωστά ονόματα της επιστήμης και διανόησης από τον Αριστοτέλη μέχρι τον Φράνσις Μπέικον και τον Καρτέσιο. Κανένας όμως δεν κατάφερε μέχρι σήμερα να βρει την εξήγηση.

Φαινόμενο Mpemba

Tiς τελευταίες δεκαετίες είναι γνωστό ως «Φαινόμενο Mpemba» από το όνομα του Τανζανού Erasto Mpemba. Ο Mpemba όντας φοιτητής το 1968 είδε κατά τη διάρκεια πειραμάτων το φαινόμενο και απευθύνθηκε στους καθηγητές του για να πάρει απαντήσεις οι οποίοι όμως τον αγνόησαν. Ο Mpemba δεν τα παράτησε και ήρθε σε επαφή με τον Ντένις Όσμπορν καθηγητή του πανεπιστημίου Νταρ ελ Σαλάμ της Τανζανίας ο οποίος δέχτηκε να ασχοληθεί με το ζήτημα. Η μελέτη που εξέδωσε για το φαινόμενο είχε τον τίτλο «Φαινόμενο Mpmeba», τίτλος που επικράτησε τελικά στην επιστημονική κοινότητα. Σύμφωνα με την απόφαση της Βασιλικής Εταιρείας Χημείας οι ενδιαφερόμενοι έχουν προθεσμία μέχρι τις 30 Ιουλίου για να καταθέσουν τις θεωρίες τους.

Λιγα τα λεφτα.Δεν αξιζει να ασχοληθω.

Βάζω ένα ποστ που έχει και κάποια διαγράμματα (που δεν ξέρω αν θα τα πάρει). Δεν θα μπορούσα να αφήσω ασχολίαστη τη μεγαλύτερη ανακάλυψη της φυσικής των τελευταίων 30 ετών (και σίγουρα από τις μεγελύτερες της επιστήμης γενικά). Επίσης να σημειώσω τον πρωταγωνιστικό ρόλο της Ευρώπης πλεον στην επιστήμη (VLT. CERN, ITER κλπ). Τέλος να σημειώσω πως πρόκειται για πραγματικά παγκόσμια προσπάθεια, 20 χρόνια, 10.000 επιστήμονες από 100 χώρες και 100 δις δολλάρια...
Στις 4 Ιουλίου 2012 σε συνέδριο στο CERN ανακοινώθηκε η ανακάλυψη ενός (βαθμωτού) μποζονίου με ενέργεια γύρω στα 125 GeV και επίπεδο αξιοπιστίας 5σ (που σημαίνει ότι η πιθανότητα αυτό που παρατηρήθηκε να είναι «στατιστικό λάθος» στα δεδομένα είναι 1 στα 3,5 εκατομμύρια). Η ανακάλυψη έγινε από 2 ανεξάρτητες ερευνητικές ομάδες που χρησιμοποιούσαν διαφορετικούς ανιχνευτές, τους ATLAS και CMS. Το σωμάτιο που ανακαλύφθηκε είναι συμβατό με την πρόγνωση του Βρετανού θεωρητικού φυσικού Πίτερ Χιγκς από το 1964. Πρόκειται όμως για το αυθεντικό Χιγκς που πρότεινε ο Χιγκς στα πλαίσια του στάνταρ μοντέλου ή για κάποιο «τύπου Χιγκς» σωμάτιο που προβλέπουν κάποια άλλα μοντέλα? Αυτό χρήζει επιβεβαίωσης μέσω νέων πειραμάτων και ερευνών. Πριν δούμε μερικές ενδιαφέρουσες λεπτομέρειες ας δώσουμε σε ένα πίνακα αυτό που λέμε στάνταρ μοντέλο και που εξηγεί την συνήθη ύλη και τις 3 (ηλεκτρομαγνητισμό, ασθενή και ισχυρή πυρηνική) από τις 4 αλληλεπιδράσεις στην φύση (εκτός βαρύτητας):

Πως παράγεται το Χιγκς:
Ας δούμε πως παράγονται καταρχή τα μποζόνια Χιγκς: Στον LHC συγκρούονται δέσμες πρωτονίων. Τα Χιγκς (h) παράγονται κυρίως με 2 τρόπους στον LHC, σύντηξη γκλουονίων (g, αριστερό διάγραμμα Feynmann) ή σύντηξη διανυσματικών μποζονίων (V, δεξί διάγραμμα, q quark).

Το μποζόνιο Χιγκς δεν ανιχνεύεται άμεσα αλλά από την «ανασύνθεση των θραυσμάτων του», δηλαδή επειδή είναι πολύ ασταθές διασπάται αμέσως σε άλλα σωμάτια, παρατηρώντας τα προϊόντα προσπαθούμε να δούμε το αρχικό Χιγκς. Γιατί όμως το Χιγκς διασπάται?

Το Χιγκς διασπάται επειδή μπορεί!
Στην κβαντική μηχανική τα σωμάτια δεν περιγράφονται ως αντικείμενα αλλά περισσότερο ως πιθανότητες. Μια σειρά από αριθμούς (κβαντικοί αριθμοί) μαζί με μερικές ακόμη πληροφορίες συνιστούν αυτό που λέμε κυματοσυνάρτηση που περιγράφει το σωμάτιο. Η διάσπαση ενός σωματίου μπορεί να συμβεί εάν η κυματοσυνάρτησή του ταυτίζεται με το συνδυασμό των κυματοσυναρτήσεων των προϊόντων σωματίων (λόγω των συνδυασμών των κβαντικών αριθμών αυτά είναι πάντα δύο, λαμβάνοντας υπόψη διάφορους νόμους διατήρησης). Η διάσπαση μπορεί να συμβεί εάν επιτρέπεται από τους κβαντικούς αριθμούς και θα συμβεί εάν διατηρούνται ορμή και ενέργεια (και κάποια άλλα μεγέθη). Συνεπώς το Χιγκς «είναι» επίσης ζεύγος φωτονίων, ζεύγος W, ζεύγος Z (αλλά και ζεύγος λεπτονίων και ζεύγος κουάρκς, αυτό το τελευταίο είναι το κανάλι που χρησιμοποίησαν οι Αμερικανοί στον TEVATRON, στο Fermi Lab κοντά στο Σικάγο που είδαν και αυτοί «αποτυπώματα» του Χιγκς περίπου με την ίδια μάζα αλλά με πολύ χαμηλότερη αξιοπιστία, της τάξης των 2σ που δεν δικαιολογούν τον ισχυρισμό της ανακάλυψης όπως ανακοίνωσαν επίσημα σε συνέντευξη τύπου ακριβώς μια μέρα πριν, στις 3 Ιουλίου 2012, βλέπετε τον ανταγωνισμό! Ο επιταχυντής των Αμερικανών, μικρότερος του LHC, σε ενέργεια και luminosity, έκλεισε λόγω μη εξεύρεσης οικονομικών πόρων πέρυσι). Δεν μπορούμε να προβλέψουμε σε τι θα διασπασθεί, μπορούμε μόνο να υπολογίσουμε την πιθανότητα για κάθε διάσπαση (και συνεπώς εάν έχουμε ένα μεγάλο πλήθος από Χιγκς το ρυθμό παραγωγής του κάθε αποτελέσματος της διάσπασης).

Γιατί όμως το Χιγκς προτιμά να υπάρχει ως ζεύγος φωτονίων κλπ (αποτέλεσμα διάσπασης) και όχι ως το αρχικό Χιγκς? Μια εύκολη και σύντομη απάντηση είναι ότι αυτό σχετίζεται με το νόμο της αύξησης της εντροπίας. Εάν το Χιγκς έχει τη δυνατότητα να διασπαστεί πχ σε 2 φωτόνια (που να διατηρούν την αρχική ενέργεια, ορμή, σπιν κλπ) θα το κάνει.

Ποια τα προϊόντα της διάσπασης του Χιγκς? Αυτό εξαρτάται από την ενέργεια. Ο τρόπος διάσπασης λέγεται «κανάλι»: Ένα κανάλι είναι το γγ, δηλαδή η αντίδραση είναι το Χιγκς (Η) διασπάται σε 2 φωτόνια Η → γ + γ. Άλλο κανάλι είναι το ΖΖ*, δηλαδή Η → Ζ + Ζ*, άλλο το WW*, δηλαδή Η → W + W*, (τα μποζόνια της ασθενούς πυρηνικής). Μερικά διαγράμματα Feymnan διάσπασης φαίνονται παρακάτω

Στις αντιδράσεις αυτές μας ενδιαφέρει η ενεργός διατομή (cross section σ).

Ένα σημαντικό μέγεθος είναι η luminosity της δέσμης (χονδρικά αυτό δηλώνει πόσες «κρούσεις» ανά sec και ανά cm2 έχουμε (αν σκεφτούμε κλασικά). Εδώ να σημειώσω ότι είναι εξαιρετικά δύσκολο να κεντράρεις και να εστιάσεις 2 δέσμες σωματιδών με μέγεθος 10-15 m (πρωτόνια) ώστε να συγκρουσθούν. Μακροσκοπικά φανταστείτε δυο “κανόνια”, ένα στην Αν. ακτή των ΗΠΑ (πχ Ν.Υόρκη) και ένα στην άλλη μεριά του Ατλαντικού (πχ κάπου στην Ιρλανδία) που να εκτοξεύουν βελόνες που θα πρέπει στη μέση του Ατλαντικού να συγκρουσθούν «μύτη με μύτη»!!! Αυτό για να φανεί το μέγεθος των μηχανικών προβλημάτων που έπρεπε να υπερκερασθούν αλλά και για να φανεί και η τεχνολογία αιχμής που υπάρχει στο LHC (τύφλα να έχει το… SDI, πόλεμος των άστρων του Reagan!)

Το Χιγκς κάνει 2 ουσιαστικές δουλειές: 1. Σχετίζεται με την ενοποίηση της ασθενούς πυρηνικής δύναμης με τον ηλεκτρομαγνητισμό και δίδει μάζα στα κουάρκ, τα λεπτόνια μέσω του μηχανισμού Χιγκς (στιγμιαίο σπάσιμο συμμετρίας βαθμίδας) και 2. δίδει ασθενώς συζευγμένη μέθοδο μοναδιοποίησης σκέδασης των κάθετων διανυσματικών μποζονίων. Ας δούμε το βασικό θέμα τη μάζας:

Με όσους κινδύνους υπάρχουν στην περιγραφή κβαντικών φαινομένων με κλασικά ανάλογα, η περιγραφή που δίδω είναι η καλύτερη που βρήκα για να εξηγήσω σε μη -ειδικούς τον μηχανισμό Χιγκς χρησιμοποιώντας κλασικά καθημερινά ανάλογα. Πριν από αυτό όμως μερικά σχόλια και διευκρινήσεις: Ο μηχανισμός-σωμάτιο Χιγκς ερμηνεύει πως τα στοιχειώδη σωμάτια (κουάρκ και λεπτόνια) που συνιστούν αυτό που λέμε συνήθη ύλη (είναι η ύλη που μας περιβάλει στην καθημερινή μας ζωή) αποκτούν μάζα. Όμως αν επιχειρήσουμε να εμπλέξουμε την βαρύτητα τα πράγματα αλλάζουν! Καταρχή η συνήθης ύλη αποτελεί μόνο το 5% της μάζας του σύμπαντος (20% είναι σκοτεινή ύλη και 75% σκοτεινή ενέργεια, για αυτά τα δύο δεν έχουμε ιδέα τι είναι!) Επίσης και να διορθώσω τον ισχυρισμό που ακούγεται και από 'ειδικούς' πως το σωματίδιο Χιγκς ερμηνεύει τη μάζα γενικώς ή ακόμα χειρώτερα, ερμηνευει τη βαρύτητα, χονδροειδέστατο λάθος!!! Το σωμάτιο Χιγκς (το ορίτζιναλ που περιέγραψε ο Χιγκς το 1964 και όχι σωμάτια τύπου Χιγκς) αφορά αποκλειστικά και μόνο το πλαίσιο του λεγόμενου στάνταρ μοντέλου στο οποίο η βαρύτητα αγνοείται παντελώς! Το καταληκτικό σχόλιο ας είναι αυτό: Η μάζα αποτελεί μια από τις πιο μυστηριώδεις φυσικές ποσότητες, τόσο θεμελιώδης και πρωταρχική αλλά και τόσο μυστήρια! Πλήρης κατανόησή της δεν γίνεται χωρίς την ύπαρξη θεωρίας κβαντικής βαρύτητας (που δεν υπάρχει επί του παρόντος). Για να το δείξω αυτό θα χρησιμοποιήσω ένα παράδειγμα από την φυσική του γυμνασίου: Η μάζα που βάζουμε στο δεύτερο νόμο του Νεύτωνα F = mγ (δύναμη = μάζα επί επιτάχυνση) από τον οποίο προκύπτει και το Β = mg (βάρος = μάζα επί επιτάχυνση βαρύτητας) ΔΕΝ είναι εννοιολογικά ίδια με την μάζα που βάζουμε στο νόμο παγκόσμιας έλξης του Νεύτωνα, πρώτη λέγεται αδρανειακή, η δεύτερη βαρυτική. Στο Λύκειο ελαφρά τη καρδία τις ταυτίζαμε! Χρειάστηκε η λεγόμενη ισχυρή αρχή ισοδυναμίας του Αινστάιν στην Γενική Θεωρία Σχετικότητας να μας πει ότι ταυτίζονται. Όμως η ΓΘΣ αποτελεί κλασική θεωρία, τι γίνεται σε κβαντικό επίπεδο παραμένει μυστήριο...

Πως το πεδίο Χιγκς προσδίδει μάζα στα σωμάτια (κουάρκ και λεπτόνια)? Φανταστείτε ένα τελείως άδειο τραπέζι με μηδενική τριβή. Αν ρίξετε μια μπαλίτσα θα κινηθεί ευθύγραμμα. Στη συνέχεια φανταστείτε πως κολλάμε ελαστικά εμπόδια σε δύο σειρές που αφήνουμε ένα στενό διάδρομο μεταξύ τους. Αυτή τη φορά η μπαλίτσα θα χτυπά στα ελαστικά εμπόδια, θα διαγράψει μια πορεία ζιγκ-ζάγκ, θα κάνει μεγαλύτερη διάρκεια να διασχίσει τον διάδρομο αλλά δεν θα έχει απολέσει κινητική ενέργεια (ελαστικές κρούσεις). Αν μετρήσετε την ταχύτητα για να διασχίσει τον διάδρομο θα 'φαίνεται' πως είναι μικρότερη διότι θα χρειάζεται περισσότερο χρόνο (λέω 'φαίνεται' διότι στην πραγματικότητα διάνυσε μεγαλύτερη απόσταση, τροχιά τεθλασμένη, όχι ευθεία).

Το πεδίο Χίγκς είναι τα ελαστικά εμπόδια.

Γιατί όμως δεν χάνεται ενέργεια? Εδώ χρειαζόμαστε την περίφημη σχέση του Αινστάιν: E = mc2 της (ειδικής) θεωρίας της σχετικότητας. Για ένα κινούμενο σωμάτιο η ενέργεια προέρχεται από 2 πηγές, κίνηση και μάζα. Η κινητική ενέργεια είναι όπως ξέρουμε από το γυμνάσιο (1/2)mv2 ενώ η ενέργεια λόγω μάζας προέρχεται από την εξίσωση του Αϊνστάιν:
(εικόνα 1)

Φανταστείτε τώρα μια μπαλίτσα μπιλιάρδου χωρίς μάζα. Αν την ρίξουμε στο τραπέζι, όλη η ενέργεια προέρχεται από την κίνηση (κινητική ενέργεια). Η «δραστική ταχύτητα» (ομαδική ταχύτητα λέμε στη φυσική, η ταχύτητα με την οποία γενικώς «κινείται προς την δεξιά άκρη») είναι μικρότερη αφού συγκρούεται με τα ελαστικά εμπόδια και δεν κινείται ευθύγραμμα. Όλη η ενέργεια προέρχεται από την κίνηση (κινητική ενέργεια) διότι το σωμάτιο έχει μάζα μηδέν (οπότε η εξίσωση του Αϊνστάιν δεν συνεισφέρει τίποτε, βλ εικόνα 2 πιο κάτω).

(εικόνα 2)

Τώρα η ερώτηση του 1 εκατομ. ευρώ: Αφού κινείται πιο αργά, το ποσοστό της ενέργειας που προέρχεται από την κίνηση είναι μικρότερο αλλά επειδή η ενέργεια διατηρείται και δεν χάνεται (ελαστικές κρούσεις), η μπαλίτσα είναι «σαν να «απέκτησε» μάζα» από τις συγκρούσεις με το σωμάτιο Χιγκς (ελαστικά εμπόδια) οπότε η συνεισφορά στην ενέργεια από τη μάζα δεν είναι πλέον μηδέν, οπότε επανερχόμαστε στην κατάσταση που περιγράφει η εικόνα 1).

Βρήκαμε ένα σωμάτιο που μοιάζει με το Χιγκς, μετά τι κάνουμε?
Αρχικά πρέπει να βεβαιωθούμε πως πρόκειται ακριβώς για το σωμάτιο Χιγκς του στάνταρ μοντέλου ή αν πρόκειται για κάποιο σωμάτιο τύπου Χιγκς. Η ταυτοποίηση θα γίνει μελετώντας τις ιδιότητες του σωματιδίου που ανακαλύφθηκε όπως πχ το σπιν (ιδιοστροφορμή), τους ρυθμούς διάσπασης σε διάφορα άλλα σωμάτια, parity, mixing και γενικά όλους τους κβαντικούς αριθμούς αυτού του νέου σωματιδίου.
Όμως η μάζα που παρατηρήσαμε για το «Higgs», περίπου 125 GeV, σχεδόν αυτόματα μας δημιουργεί ερωτηματικά και μας προτρέπει να πάμε πέρα από το στάνταρ μοντέλο, διότι εάν πράγματι πρόκειται για το Χιγκς του στάνταρ μοντέλου, έχουμε πρόβλημα: Η μάζα του είναι πολύ μεγάλη! Αυτή η μεγάλη μάζα υπονοεί την ύπαρξη υπερσυμμετρίας, συνεπώς η μάζα του Χιγκς μας προτρέπει να πάμε πέρα από το στάνταρ μοντέλο με το «καλημέρα»!

Στη συνέχεια θα αναφέρουμε άλλον ένα λόγο που η ανακάλυψη του Χιγκς μας δείχνει το δρόμο για να προχωρήσουμε παραπέρα και αυτός ο λόγος ακούει στο όνομα «το πρόβλημα της ιεραρχίας»!

Ένας τρόπος να διατυπωθεί το πρόβλημα της ιεραρχίας είναι με την φράση ότι «οι κβαντικές διορθώσεις θέλουν να κάνουν το Χιγκς γύρω στα 125 GeV, βαρύτερο από όσο χρειαζόμαστε (τι είναι αυτές οι κβαντικές διορθώσεις θα το δούμε παρακάτω). Με άλλα λόγια, το Χιγκς έχει «την πιθανότητα να μη λιώσει μια χιονόμπαλα στην κόλαση» για να έχει τέτοια μάζα…Αυτό δεν αποτελεί απλά σχήμα λόγου αλλά είναι ουσιαστική αναλογία: Αν βάλετε ένα ποτήρι με νερό σε κάποιο πολύ ζεστό μέρος (πχ φούρνο) θα περιμένετε να αποκτήσει την θερμοκρασία του χώρου (ή και να εξατμιστεί). Θα αποτελούσε έκπληξη εάν βάζατε ένα παγάκι μέσα σε φούρνο και μετά από 15 λεπτά παρέμενε όπως ήταν, χωρία να λιώσει ή και να εξατμιστεί. Τα μόρια του αέρια μεταφέρουν την μεγάλη θερμική τους (βλέπε κινητική τους) ενέργεια (αυτό σημαίνει υψηλή θερμοκρασία) μέσω κρούσεων στα μόρια του πάγου με αποτέλεσμα αυτός να λιώσει (ή να εξατμιστεί). Είναι βέβαια πιθανό οι κρούσεις να γίνουν με τέτοιο τρόπο ώστε να μην μεταφερθεί θερμική ενέργεια στον πάγο, ωστόσο αυτό το ενδεχόμενο είναι γελοιωδώς απίθανο (θυμηθείτε την στατιστική ερμηνεία της θερμοδυναμικής).

Στην περίπτωση του Χιγκς συμβαίνει κάτι ανάλογο: Η κβαντική ενέργεια τείνει να κάνει το Χιγκς βαρύτερο μέσω αλληλεπιδράσεων (κρούσεων κλασικά) με εικονικά σωμάτια. Για να εξηγήσουμε αυτές τις αλληλεπιδράσεις με τα εικονικά σωμάτια (αυτές οι αλληλεπιδράσεις ουσιαστικά αποτελούν τις κβαντικές διορθώσεις που αναφέραμε παραπάνω), θα δώσουμε ένα κλασικό ανάλογο παράδειγμα του προβλήματος της ιεραρχίας που είναι η αυτό-ενέργεια του ηλεκτρονίου: Κλασικά το ηλεκτρόνιο θεωρείται περίπου σημειακό φορτίο, συνεπώς θα πρέπει να έχει πολύ μεγάλη πυκνότητα φορτίου και άρα πολύ μεγάλη αυτό-ενέργεια (μάζα από την εξίσωση του Αϊνστάιν ισοδυναμίας ενέργειας -μάζας). Αυτο-ενέργεια εδώ σημαίνει
την συνεισφορά στη μάζα του ηλεκτρονίου από την απωθητική ηλεκτροστατική ενέργεια ενός τμήματος του ηλεκτρονίου στο υπόλοιπο κομμάτι. Το ερώτημα λοιπόν είναι πως μπορεί το ηλεκτρόνιο να έχει τόσο μικρή μάζα αφού την περιμένουμε να είναι μεγάλη λόγω της ηλεκτροστατικής (αυτο-)ενέργειας? Ένας άλλος τρόπος να το εκφράσουμε αυτό είναι να πούμε ότι η μετρούμενη μάζα του ηλεκτρονίου Μ (που είναι ίση περίπου με 0,5 MeV ή 10-30 kgr) αποτελείται από 2 κομμάτια, μια συμφυή μάζα m (bare mass) και μια μάζα που προέρχεται από την ηλεκτροστατική ενέργεια ΔΕ, δηλαδή
Μ = m + ΔE.
Αφού η Μ είναι μικρή και η ΔΕ μεγάλη, η m πρέπει να είναι κατάλληλα και επακριβώς επιλεγμένη (μια από τις ανερμήνευτες «ευτυχείς συγκυρίες» της κβαντικής ηλεκτροδυναμικής) ώστε να αναιρεί το μεγαλύτερο μέρος της ΔΕ και να παραμένει μόνο το μικρό μετρούμενο Μ.

Τα μέχρι στιγμής πειραματικά δεδομένα υπαγορεύουν ότι το ηλεκτρόνιο είναι μικρότερο από 10-17 cm και το πρόβλημα ιεραρχίας του ηλεκτρονίου εμφανίζεται όταν υπολογίζουμε την σχετική ενέργεια (έργο) που απαιτείται για να γίνει η κατανομή-διανομή του ηλεκτρικού του φορτίου του σε αυτή την ακτίνα. Η λύση δίδεται από την κβαντική φυσική: Επειδή το ηλεκτρόνιο είναι μικροσκοπικό, σε κάποια κλίμακα μεγέθους η κβαντομηχανική επεμβαίνει και αρχίζουμε να βλέπουμε εικονικά ζεύγη ηλεκτρονίων ποζιτρονίων που αλληλεπιδρούν με το πραγματικό ηλεκτρόνιο για να απλώσουν το φορτίο (αυτό λέγεται πόλωση του κενού).

Η απόσταση που γίνεται αυτό το άπλωμα υπολογίζεται από την κβαντομηχανική (ουσιαστικά είναι η απόσταση που τα εικονικά σωμάτια έχουν αρκετή ενέργεια για να γίνουν πραγματικά) και είναι η απόσταση που απαιτείται για να εμποδιστεί μια μεγάλη και ανεξέλεγκτη ηλεκτροστατική συνεισφορά στην μάζα του ηλεκτρονίου (ένα διάγραμμα Feynman μιας τέτοιας διαδικασίας για το ηλεκτρόνιο).

Ερχόμαστε τώρα στο πρόβλημα ιεραρχίας του Χιγκς: «Κλασικά» το Χιγκς έχει μάζα (το αντίστοιχο της bare mass m του ηλεκτρονίου) που προέρχεται από το εξής διάγραμμα

Αυτό το διάγραμμα συμπεριφέρεται μια χαρά. Αν πάμε όμως να συμπεριλάβουμε τις «κβαντικές διορθώσεις» (το αντίστοιχο της ηλεκτροστατικής ενέργειας ΔΕ των ηλεκτρονίων που προέρχεται από τις αλληλεπιδράσεις με τα εικονικά ζεύγη ηλεκτρονίων-ποζιτρονίων) θα πρέπει να συμπεριλάβουμε βρόγχους εικονικών σωματιδίων

Οι συνεισφορές αυτές όμως είναι άπειρες (οι ορμές k μπορεί να είναι οτιδήποτε), δηλαδή η μάζα του Χιγκς απειρίζεται! Παράλογο! Για να βελτιώσουμε την κατάσταση εισαγάγουμε ένα άνω όριο στις επιτρεπτές τιμές τις ορμής (η ορμή σχετίζεται άμεσα με την ενέργεια και άρα και με τη μάζα) και με την παρούσα άγνοιά μας, διαισθητικά επιλέγουμε το όριο αυτό να είναι εκεί που η θεωρία μας παύει να ισχύει, δηλαδή εκεί που αρχίζει να παίζει σημαντικό ρόλο η βαρύτητα: το όριο αυτό είναι η μάζα του Planck MPlanck ~ 1018 GeV. Αυτές λοιπόν οι κβαντικές διορθώσεις επιχειρούν να ανεβάσουν τη μάζα του Χιγκς σε αυτά τα επίπεδα που είναι αδύνατον να τα φτάσουμε με τον LHC (που φτάνει “μόνο” μέχρι τα 14.000 GeV). Αν χαθήκατε, να υπενθυμίσω ότι οι κβαντικές διορθώσεις-αλληλεπιδράσεις με τα εικονικά σωμάτια είναι το κβαντικό ανάλογο των συγκρούσεων των μορίων που συνιστούν το παγάκι με τα ζεστά μόρια του αέρα μέσα στον καυτό φούρνο!

Όμως εδώ ακριβώς βρίσκεται το πρόβλημα: Το στάνταρ μοντέλο θέλει το Χιγκς να έχει μάζα γύρω στα 100 GeV για να επιτυγχάνεται αυτό που αναφέραμε παραπάνω με τον όρο μοναδιοποίηση της σκέδασης των κάθετων διανυσματικών μποζονίων (αυτό με πολύ πολύ πολύ απλά λόγια σημαίνει να έχουμε καλά συμπεριφερόμενες αντιδράσεις μεταξύ κάποιων σωματιδίων πχ W, δηλαδή δεν έχουμε μη-διαταρακτικές θεωρίες, μη επανακανονικοποιήσιμες θεωρίες ή πιθανότητες πάνω από 1). Αν όμως συμβαίνει αυτό (που όπως φαίνεται συμβαίνει διότι οι μάζες που μετρήθηκαν για το Χιγκς στο CERN είναι σε αυτή την κλίμακα, M = 125 GeV), θα πρέπει να βρεθεί ένας μηχανισμός που να μας εξηγεί γιατί το m (bare mass) του Χιγκς είναι τέτοιο ώστε από τα 10^18 GeV (ανάλογο του ΔΕ του ηλεκτρονίου) “επιζούν” μόνο τα 125GeV!!! Συνεπώς η ανακάλυψη του Χιγκς αυτομάτως δημιουργεί πολλά νέα ερωτηματικά που αποτελούν την οδό για νέες ανακαλύψεις! Πιθανές απαντήσεις στο πρόβλημα τις ιεραρχίας του Χιγκς δίδουν η υπερσυμμετρία, η ύπαρξη έξτρα διαστάσεων κλπ (οι οποίες βέβαια χρειάζονται εκ νέου πειραματική επιβεβαίωση που μέχρι στιγμής δεν υπάρχει). Να κλείσουμε με την παρατήρηση πως το πρόβλημα της ιεραρχίας είναι ιδιαίτερα οξύ στα βαθμωτά σωμάτια (σαν το Χιγκς που ανακαλύφθηκε και λιγότερο έντονο στα φερμιόνια λόγω της chiral structure των φερμιονίων στην διάσταση 4, και εδώ αρχίζουμε να σκεφτόμαστε την δουλειά του Donaldson για τις ιδιαιτερότητες αυτής της διάστασης που εν μέρει προέρχονται από τις ιδιότητες του τελεστή Dirac σε αυτή την πολύ ιδιαίτερη, για την ακρίβεια μοναδική διάσταση!)
IPZ/CERN (Theory Division)

Εξαιρετικά ενδιαφέρον, ευχαριστούμε! αλλά τα διαγράμματα δε φαίνονται. Αν τα έκανες copy-paste δεν πρόκειται να φανούν, πρέπει να τα βάλεις σε κάποιο web server και να τα ενσωματώσεις στη δημοσίευσή σου με τον τρόπο που περιγράφεται εδώ. Αν θέλεις κάνε τον κόπο [Mod]

και αυτο νομιζω οτι επρεπε να ειναι στις μεγαλυτερες ανακαλυψεις αλλα μεχρι στιγμης κανεις δεν εχει δωσει την δεουσα σημασια
http://hubblesite.org/newscenter/archiv ... 2/19/full/

Ξενάγηση στο CERN

http://www.blod.gr/lectures/Pages/viewl ... tureID=488

Για να δούμε αυτό μήπως δουλέψει
https://docs.google.com/file/d/0Bz7NuSZ5Bn6PR1lrUThQWVFHR00/edit

Ο χρήστης IOANNIS ZOIS έγραψε:
Για να δούμε αυτό μήπως δουλέψει
https://docs.google.com/file/d/0Bz7NuSZ5Bn6PR1lrUThQWVFHR00/edit

Mου γραφει 'You need permission to access this item'

lets try this now

https://docs.google.com/file/d/0Bz7NuSZ5Bn6PR1lrUThQWVFHR00/edit?pli=1

Σε εμενα παντως ανοιξε!

Έκανα μια προσθήκη οπότε ξαναστέλνω το λινκ

https://docs.google.com/file/d/0Bz7NuSZ5Bn6PcUNjRU5DZTlGeFU/edit

Yet another update, new things added, contains some of the results of the ICHEP (International Conference on High Energy Physics) 2012, 4-11 July 2012 Melbourne on the Higgs, sorry!

https://docs.google.com/open?id=0Bz7NuSZ5Bn6PckUwS1ZQU0lOdlk

Είναι αρχαιολογία, που δεν ανήκει στις θετικές επιστήμες, δείτε όμως πως συνδυάζεται με αυτές. Αξίζει να αφιερώσετε 1 ώρα για την παρακάτω παραγωγή του BBC και την 3D απεικόνιση ενός βυθισμένου λιμανιού 3000 ετών, στη Λακωνία. Το Παυλοπέτρι.

Youtube Video

Εξ' αφορμής του προηγούμενου. Και κάτι από τους δικούς μας:

Youtube Video

Youtube Video

Youtube Video

8:31 προσεδαφίζεται, καλώς εχόντων των πραγμάτων, το Curiosity στον Άρη.

Sent from my GNex using smoke signals.

NASA's most advanced Mars rover, Curiosity, has landed on the Red Planet. The one-ton rover, hanging by ropes from a rocket backpack, touched down onto Mars early Monday EDT to end a 36-week flight and begin a two-year investigation.

Για να δούμε τι θα δούμε από τον 'Κόκκινο' Πλανήτη.

Ramesh Raskar: Imaging at a trillion frames per second
http://www.ted.com/talks/ramesh_raskar_ ... econd.html

Η Θεωρία της Δημιουργίας δεν είναι κατάλληλη για παιδιά

Youtube Video

Youtube Video