Nagroda Nobla z Fizyki

Yoichiro Nambu, Makoto Kobayashi i Toshihide Maskawa to laureaci tegorocznej Nagrody Nobla z fizyki.

Yoichiro Nambu, urodzony w 1921 r., jest amerykańskim fizykiem japońskiego pochodzenia, profesorem Uiwersytetu w Chicago. Makoto Kobayashi to 64-letni japoński fizyk, profesor uniwersytetu w Kioto i Tsukuba, a Toshihide Maskawa jest 68-letnim japońskim fizykiem, profesorem uniwersytetu w Kioto. Wszyscy trzej zajmują się teorią cząstek elementarnych.

Zdj.  Symulacja zderzenia dwu protonów w LHC powodujących powstanie bozonu Higgsa. Źrodło: cms-project-cmsinfo.web.cern.ch

Nargoda za "najważniejsze odkrycie lub wynalazek w dziedzinie fizyki" przyznawana przez Królewską Szwedzką  Akademię Nauk wyniosła 10 milionów koron szwedzkich (około 3,5 milona zł). Yoichiro Nambu otrzymał połowę nagrody "za odkrycie mechanizmu spontanicznego łamania symetrii w fizyce subatomowej". Jego teoria z lat 60. pozwoliła stworzyć Model Standardowy opisujący cząstki elementarne i siły jakie między nimi istnieją, a także pomogła opisać w jednej zwartej teorii dwa różne oddziaływania - elektromagnetyczne i słabe jądrowe.

Makoto Kobayashi i Toshihide Maskawa otrzymali po 1/4 nagrody "za odkrycie źródła łamania symetrii, które przewidziało istnienie w przyrodzie co najmniej trzech rodzin kwarków". Ich najważniejsza praca pt. "CP Violation in the Renormalizable Theory of Weak Interaction", opublikowana w 1973 r., dotyczyła zjawiska spontanicznego łamania symerii CP. Jej przewidywania istnienia trzeciej rodziny kwarków pozwoliło uzgodnić Model Standardowy i wyjaśnić obserwowane łamanie symetrii CP, czyli symetrii względem zmiany ładunku elektrycznego cząstek na ładunek przeciwny (C) i  względem odbicia przestrzennego (lustrzanego - P). To z kolei pozwala wyjaśnić, czemu we Wszechświecie jest więcej materii niż antymaterii.

Kwarki są najmniejszymi znanymi cząstakim elemenratnymi - ich nazwy to: kwark górny, dolny, dzwiny, powabny, spodni i szczytowy. Dla przykładu: w skład protonu wchodzą trzy kwarki:  dwa górne i jeden dolny, a neutron  tworzą dwa dolne i jeden górny. Yoichiro Nambu przypisał kwarkom ładunki kolorowe (czerowny, zieloni i niebiski), którymi mogą się wymieniać za pośrednictwem gluonów. Model Standardowy opisuje oddziaływania elektromagnetyczne oraz słabe i silne oddziaływania jądrowe. Dzięki tej teorii fizycy mogą zrozumieć dlaczego cząstki mają masy, choć wciąż nie odkryto cząstki Higgsa, która za tę masę odpowiada.

Eksperymntalna fizyka cząstek elementarnych wymaga wielkich nakładów finansowych i niezwykle wyspecjalizowanego sprzętu, jak uruchomiony niedawno Wielki Zderzacz Hadronów (ang. skrót LHC) pod Genewą. Naukowcy żartują, że głównym narzędziem fizyka-teoretyka jest kosz na śmieci, bo tam ląduje większość opracowanych teorii, a tylko niewielka ich część okazuje się naprawdę opisywać rzeczywistość - tak jak wymyślona przed 40 laty teoria profesorów Nambu, Kobayashi i Maskawy.

nagrodzeni fizycy
Zdj. Laureaci Nagrody Nobla z fizyki: Makoto Kobayashi, Toshihide Maskawa, Yoichiro Nambu. Źródło: www.iht.com

10 październik 2008

Źródło: www.naukawpolsce.pap.pl | Karolina Zawada

Liczba odsłon: 1249