Page 20 - מגזין הטכניון | סתיו 2012

פיזיקה20
קציר הפרקים הקודמים: בתחילת המאה
העשרים מנסה אלברט איינשטיין לנסח את
"תורת השדה המאוחד", שתסביר את מכלול חוקי
הטבע על סמך כמה כוחות מוגדרים. הוא מצליח
לגשר בין הכוח החשמלי לכוח האלקטרו-מגנטי -
פרויקט שהחל ג'יימס מקסוול באמצע המאה ה-91
- ומנסה לאחד אותם עם כוח הכבידה, אך לשווא.
בעשורים הבאים מנסים פיזיקאים רבים להתמודד
עם שני כוחות נוספים - הכוח הגרעיני החלש והכוח
הגרעיני החזק - ולמזג גם אותם לתוך התיאוריה
המאוחדת, אבל רק בשנת 0791 רואה אור תיאוריה
המציעה איחוד של הכוח האלקטרו-מגנטי עם הכוח
החלש (גלשאו, סלאם, ויינברג), וזאת על סמך ארבעה
חלקיקים. כעבור 31 שנה מצליחים פיזיקאים נסיוניים
לגלות שלושה מתוך ארבעת החלקיקים הללו. שמו
של החלקיק הרביעי, החמקמק מכולם, ידוע כיום לכל:
היגס.
השנה, ב-4 ביולי, נודע לאנושות על גילויו של היגס,
שעל גבול שוויץ-צרפת. LHCבמאיץ החלקיקים
החלקיק התגלה בשני גלאים שונים במאיץ, ואחד
הגלאים האלה הוא "אטלס", שבו פעילות כמה
קבוצות ישראליות משמעותיות.
שלומית טרם ויורם רוזן הם שני האנשים המרכזיים
בקבוצה הטכניונית הפעילה ב"אטלס". שניהם שקועים
בפרויקט הזה מאז שנות התשעים - שנים רבות לפני
שמאיץ החלקיקים החל לפעול - והם שמחים להסביר
במה מדובר ובעיקר לנפץ את המיתוסים שנקשרו
סביב הפרויקט חסר התקדים הזה.
הוא ממש פצפון, ולא אלוהי בכלל, אבל אין ספק שהוא החלקיק המסעיר
ביותר בעשור האחרון. הפרופסורים יורם רוזן ושלומית טרם מדברים על
בוזון היגס, שעוד לא אמר את המילה האחרונה
מדברים כל כך הרבה על היגס הזה. אפשר קצת הקשר,
לפני הכל?
כיום אנחנו מכירים ארבעה כוחות-טבע יסודיים: כוח
הכבידה, הכוח האלקטרו-מגנטי, הכוח הגרעיני החלש
והכוח הגרעיני החזק. שני הכוחות הראשונים רלוונטיים
לחיי היומיום שלנו, ואילו הכוחות הגרעיניים פועלים בעולם
הקוונטי, בסקלות האטומיות, ולכן אינם נוגעים לנו ברמה
היומיומית.
אז היינו יכולים לחיות בלי לדעת עליהם כלום, בעצם?
כבני אדם היינו יכולים לחיות בלי לדעת עליהם. כמדענים
- לא. מה שבטוח, הכוחות הבלתי נראים האלה חיוניים
לקיומו של העולם לא פחות מכוח הכבידה והכוח
האלקטרו-מגנטי. הכוח הגרעיני החזק הוא ה"דבק"
שמצמיד את חלקי גרעין האטום ובעצם "מחזיק" את
האטום. בלעדיו לא היו אטומים, ולא היה חומר, ולא היו
חיים. לכן ראוי בכל זאת לתת לו איזה שהוא קרדיט.
הכוח הגרעיני החלש אחראי לתופעות אחרות, חלקן
שוליות יותר (למשל פליטה של קרינה רדיואקטיבית),
אבל גם הוא קריטי מאוד ל"תיפקוד" של העולם. עם
זאת, המוטיבציה של ממשלות וגופים אחרים המממנים
את חקר הכוחות האלה אינה נובעת מתפקידם בתיפקוד
העולם, אלא מן הדחף המדעי לרכוש ידע בסיסי
משמעותי. ורוב המחקר הזה נעשה במאיצי חלקיקים.
מה קורה במאיץ חלקיקים?
המתקנים האלה מריצים חלקיקים למהירות הקרובה
, ספציפית, LHCלמהירות האור, בשני מסלולים מנוגדים. ב-
מואצים פרוטונים למהירות מטורפת - %99999.99
ממהירות האור - בשתי אלומות מנוגדות, כך שאין להם
ברירה אלא להתנגש.
ומה קורה בהתנגשויות האלה?
האנרגיה העצומה של החלקיקים הופכת לחלקיקים
אחרים, והכל כמובן כפוף לנוסחה של איינשטיין, לפיה
) עצומה, מתקבלים E. מכיוון שהאנרגיה (E = mc 2
) גדולה מאוד, שאינם נפוצים mחלקיקים בעלי מסה (
במיוחד בטבע.
למשל היגס?
למשל. אם כי ישנם עוד חלקיקים כבדים שמעניינים
אותנו.
הקטןזה הדחף המדעי הוא מקור המוטיבציה העיקרי.
הפרופסורים שלומית טרם ויורם רוזן