niedziela, 20 sierpnia 2017

Cząstka elementarna



Cząstka elementarna
                Wiadomo jak to jest ze znajomością fizyki współczesnej. Wszyscy słyszeli, że E = mc2, i że nic nie może poruszać się szybciej od światła. I  tyle. O co tam jeszcze chodziło Einsteinowi z tą teorią względności to, powiedzmy sobie szczerze, prawie nikt  nie ma pojęcia. O późniejszych teoriach w ogóle szkoda gadać. Wszystkie te zasady nieoznaczoności, teorie pola i coraz to nowe cząstki elementarne to domena wąskiego, elitarnego  grona. Publikacje na ten temat ukazują się w pismach specjalistycznych, a próby popularyzacji na polu zwykłej prasy kończyły się zazwyczaj niepowodzeniem, bo tematyka była zbyt hermetyczna dla szerokiej publiczności. Do czasu. Sytuacja zmieniła się  kiedy ze swoją teorią wystąpił dr Weisfeld. Spróbujemy tu streścić ją zwykłym językiem bez używania naukowego żargonu. Dr Weisfeld zadał sobie następujące pytanie: skoro w każdym z trzech kierunków w przestrzeni możemy się poruszać się tam i z powrotem, to dlaczego w czasie można poruszać się tylko w jedną stronę, od przeszłości do przyszłości? Rozważania doprowadziły go do wniosku, że odpowiada za to pewna cząstka elementarna. Gdyby jej nie było, to możliwe byłyby pętle w czasie, czyli dałoby się powrócić do określonego momentu w przeszłości. Autor teorii szczegółowo ją uzasadnił, wyliczył nawet w jaki sposób można wytworzyć tę cząstkę pilnującą kierunku, w którym płynie czas. Należało zderzyć ze sobą pewne dwa izotopy pędzące ze ściśle określoną energią kinetyczną.  Było tylko jedno „ale”. Teoria przewidywała, że cząstka jest niewykrywalna. Znane są cząstki elementarne, które nie mają ładunku elektrycznego, które nie mają masy ani momentu pędu, ale ta nie ma nic. Wobec tego nie da się jej wykryć, bo jest taka jakby jej nie było.
                Teoria dr Weisfelda została omówiona w kilku artykułach popularnonaukowych i od razu wzbudziła sensację. Możliwość powrotu w czasie każdemu przemawiała do wyobraźni. Ludzie obdarzeni empatią marzyli o tym, że dałoby się wrócić do momentu przed katastrofą, w której zginęło wielu ludzi i uratować im życie. Kibice piłkarscy chcieliby cofnąć czas do momentu kiedy ich ulubiona drużyna straciła głupią bramkę. Spekulanci giełdowi chcieliby sprzedać akcje przed kryzysem. Ludzie masowo zaczęli domagać się kontynuacji badań nad cząstką Weisfelda. Tylko różni jajogłowi intelektualiści marudzili, że trudno byłoby uzgodnić moment, do którego wszyscy chcieliby wrócić, że zmiana przebiegu wydarzeń będąca po myśli jednych, innym byłaby nie na rękę. Takie tam profesorskie gadanie, którego nikt nie słuchał.
                Pod presją opinii publicznej rząd wyasygnował środki na eksperyment polegający na zderzeniu izotopów, które miało wygenerować cząstkę. Niektórzy sceptycy pytali po co wydawać pieniądze na próby wykrycia cząstki, której zgodnie z teorią wykryć się nie da. Entuzjaści badań odpowiadali, że jeśli jednak cząstka zostanie wykryta, to przynajmniej będzie wiadomo, że teoria jest błędna.
                Konferencja, na której profesor Sandhill kierujący eksperymentem miał ogłosić jego wyniki zgromadziła oprócz fizyków kwantowych licznych dziennikarzy z prasy i telewizji. Jego wystąpienie było zaplanowane na siedemnastą czterdzieści pięć. Profesor rozejrzał się po twarzach słuchaczy, a następnie spojrzał na zegarek. Było dokładnie za kwadrans szósta. Lubił punktualność, więc bez dalszej zwłoki rozpoczął referat.
                -Wiem, że chcielibyście państwo poznać wynik eksperymentu. – powiedział. – Rzetelność naukowa nakazuje mi jednak najpierw omówić stanowisko badawcze. Poproszę o pierwszy slajd.
                Na ekranie pojawił się schemat. Profesor Sandhill szczegółowo omówił metody, jakie zastosowano aby dwa izotopy zderzyły się ze sobą z wymaganą energią. Zaprezentował aparaturę, która miała zarejestrować pojawienie się cząstki.
                - Nie będę dłużej trzymał państwa w niepewności. Cząstki nie udało się wykryć, czego należało się spodziewać, jeśli teoria doktora Weisfelda jest słuszna. Wynik eksperymentu jest zatem jednoznaczny ale jego interpretacji może być różna. Po pierwsze, teoria może być po prostu błędna. Wtedy żadnej cząstki by nie było. Druga możliwość jest taka, że teoria jest słuszna, zgodnie z nią cząstka się pojawiła, ale nie wykryliśmy jej bo zgodnie z teorią jest niemożliwa do wykrycia. Widzę jeszcze trzecią możliwość. Teoria może być prawdziwa w tym zakresie, że dla zapewnienia jednokierunkowego przepływu czasu potrzebna jest ta cząstka. Jednak nie wykryliśmy jej nie dlatego, że jest niewykrywalna, lecz dlatego że się nie pojawiła. A jeśli tej cząstki nie ma, to zgodnie z teorią dr Weisfelda grozi nam, że wpadniemy w pętlę czasu.
                Referent nie był pewien czy wszyscy słuchacze uchwycili subtelną ironię, jaka zawarł w ostatnim zdaniu. Profesor rozejrzał się po twarzach słuchaczy, a następnie spojrzał na zegarek. Było dokładnie za kwadrans szósta. Lubił punktualność, więc bez dalszej zwłoki rozpoczął referat.
                -Wiem, że chcielibyście państwo poznać wynik eksperymentu. – powiedział. – Rzetelność naukowa nakazuje mi jednak najpierw omówić stanowisko badawcze. Poproszę o pierwszy slajd.