In cautarea bosonului Higgs

Traducere din limba franceza de Mihai Alexandru Petre si Dalila Pirvu

CUVANT INAINTE

Cartea pe care o tineti in mana a fost scrisa de doi universitari francezi: Cristophe Grojean, teoretician, in prezent cercetator la DESY (la Deutsches Elektronen Synchroton, din Hamburg) si de Laurent Vacavant, Directeur de Recherche la Centrul de fizica a particulelor din Marsilia (CPPM) si la CERN – pozitie care, in Franta, este echivalenta cu cea de Profesor universitar. Ambii au avut in ultimul timp relatii foarte stranse cu CERN-ul, Centrul European de Cercetari Nucleare, de langa Geneva, unde cartea scrisa de ei este considerata a fi un fel de „vas amiral” („flagship”) al Institutului. Mi-a fost atrasa atentia asupra cartii de catre colegul si bunul prieten Grigore Indreias, inginer de acceleratoare, care a lucrat multi ani in grupa condusa de Profesorul Berend Kuiper la CERN. Cartea se citeste destul de usor, adresandu-se marelui public. Colegii mei de la Universitatea din Montpellier, Franta, vazand ca pregatesc traducerea ei impreuna cu doi tineri studenti de exceptie, pe care i-am cunoscut cu ocazia conferintei profesorului Sir Thomas Kibble de la Imperial College, Londra, m-au indemnat sa folosesc acest prilej pentru a face si un tur de orizont ceva mai complet al cercetatorilor de la CERN. Intr-adevar, CERN-ul nu reprezinta numai experiente uriase executate la marile acceleratoare, dar s-a preocupat si de o serie de probleme conceptuale fundamentale, cum ar fi cea a opiniei gresite a lui Einstein-Podolski-Rosen asupra lumii in care traim (o veti gasi in acest Cuvant inainte, daca veti citi micul capitol despre celebra lucrare a lui John Bell).

De multe ori am auzit fraza rostita si de tineri si de cei mai putin tineri cercetatori care lucreaza la CERN, dintre care si romani, „suntem prea mici ca sa ne ocupam si de altceva decat de treburile zilnice care ni se dau”. Invers, altii, mai ales daca detin in tara lor de origine si pozitii administrative importante, sunt convinsi ca stiu deja totul si chiar mai mult decat totul, dar nu ne vom ocupa de ei aici. S-ar putea prea bine, cum spunea Schiller, ca stiinta sa fie un „cer inalt”, insa tot el adauga „dar pentru altii nu este altceva decat vaca care ii hraneste zilnic”.

Profesor emerit Sorin Ciulli

CUPRINS

Cuvant inainte, de Prof. Sorin Ciulli 7

IN CAUTAREA BOSONULUI HIGGS 123

INTRODUCERE 125

I. BOSONUL HIGGS: INVENTAREA UNEI PARTICULE 127
1. Ce este o particula? 127
2. Lumea stranie a mecanicii cuantice si a relativitatii restranse 132
3. Cuarcii si leptonii: caramizile elementare ale materiei 137
4. Fortele fundamentale 143
5. Forte fundamentale si simetrii 151
6. Ruperea simetriilor si originea maselor particulelor elementare 156

II. BOSONUL HIGGS: DESCOPERIREA UNEI PARTICULE 168
1. Geneza LHC, stapanul inelelor 168
2. LHC in actiune 177
3. ATLAS si CMS: microscoape gigantice 195
4. In cautarea bosonului Higgs 214

GLOSAR 225

BIBLIOGRAFIE 231