Absolvent Gymnázie Petra Bezruče z Místku Pavel Jež, který v současné době pracuje v Evropském centru jaderného výzkumu (CERN), bude na gymnáziu přednášet o výzkumu a objevení Higgsova bosonu. Přednáška se koná v aule Gymnázia Petra bezruče v pátek 15. března od 11 hodin a je určena pro absolventy školy i další zájemce o tuto problematiku.
O čme bude přednáška pojednávat? Tajemství hmoty je jedním z problémů, které se lidstvo snaží vyřešit už od starověku, a který je stále otevřen. Ještě před 150 lety se zdálo, že prvotní předpoklad řeckých filosofů o tom, že veškerá hmota se skládá z několika málo druhů malých, nedělitelných částí, byl potvrzen objevem atomů. Nicméně fakt, že atomy různých druhů (prvky) bylo možné uspořádat do periodické tabulky, naznačoval, že existuje něco, co mají všechny atomy společné. Něco, co je zodpovědné za to, že různé prvky mají podobné chemické vlastnosti. A skutečně experimenty na počátku 20. století prokázaly, že všechny atomy se skládají ze 3 částic: kladně nabitého protonu, neutrálního neutronu a záporného elektronu. Společně s tímto novým pohledem na hmotu byly objeveny 2 nové síly: silná, která drží pohromadě atomové jádro z protonů a neutronů, a slabá, která je zodpovědná za řadu jaderných interakcí.
Tento obraz byl ovšem narušen už koncem 30. let daty z kosmického záření, ve kterých se vyskytovaly další částice. Konečně urychlovače objevily ve 40. až 60. letech stovky nových částic, čímž kompletně zbořily představu, že proton, neutron a elektron jsou jediné stavební kameny vesmíru. Následně se objevily hypotézy o dalších malých částicích. Na konci 60. let se objevila teorie, která byla schopna vysvětlit všechna do té doby nasbíraná data a jejíž předpovědi jsou v souladu s prakticky všemi měřeními až do dneška: Standardní model. Podle něj se hmota skládá z 12 částic, které jsou rozděleny do tří rodin. V každé z nich jsou dva kvarky, jedna lehká, elektricky nabitá částice (např. elektron), a jedna nehmotná, elektricky neutrální částice (neutrino).
Interakce mezi částicemi Standardního modelu probíhá pomocí interakčních bosonů. Pro každý druh síly existuje jeden nebo více druhů bosonů, které ji přenášejí. Hmota, tedy atomy a molekuly, pak existují díky vzájemným reakcím a vazbám mezi částicemi především z první, nejlehčí, rodiny. Prakticky všechna hmota, kterou vidíme, je složena ze dvou kvarků a elektronu (neutrino se zapojuje jen při jaderných reakcích).Jedna z motivací pro odvození Standardního modelu byl konsistentní popis slabé síly (která je zodpovědná např. za beta rozpad). Ta ovšem porušuje paritu, tzv. zrcadlovou symetrii. A díky tomu prvotní formulace Standardního modelu předpokládaly, že všechny částice jsou nehmotné. To je ovšem v nesouladu s pozorováním, kdy víme, že téměř všechny částice mají nějakou hmotnost, a že dokonce bosony W a Z jsou těžší než atomy železa. Tento problém byl teoreticky vyřešen postulací tzv. Higgsova pole. To je všudypřítomné, a částice získávají hmotnost právě díky interakci s ním. Higgsovo pole se navenek projevuje existencí další částice, tzv. Higgsova bosonu.