Ponosni na dosežke

Kot smo že poročali, so letošnjo Nobelovo nagrado za fiziko prejeli trije teoretiki fizike na področju raziskav subatomskih delcev. Nagrada gre v roke Japoncema Makotu Kobajašiju in Tošihidi Masakavi ter Američanu Yoichiru Nambuju.

Univerza v Ljubljani pa je danes sporočila, da so slovenski znanstveniki prispevali k eksperimentalni potrditvi teoriji Kobajaši-Masakava. Skupina trinajstih slovenskih fizikov namreč sodeluje pri eksperimentu Belle na japonskem inštitutu KEK, kjer raziskuje tudi Kobajaši. Skupino vodi redni profesor na Fakulteti za matematiko in fiziko v Ljubljani Peter Križan.

Razlaga

Kobajaši in Masakava sta na podlagi eksperimentalnih dokazov o kršitvi simetrij v svetu osnovnih delcev leta 1973 napovedala, da je edina smiselna razlaga merskih rezultatov obstoj šestih vrst osnovnih delcev, imenovanih kvarki. V času, ko so poznali zgolj tri vrste kvarkov, ki sestavljajo težje protone in nevtrone, je bila to drzna in tudi daljnosežna hipoteza, saj ni napovedovala zgolj novih delcev. Ponudila je tudi razlago za dotlej nerazumljen pojav razlike med delci in njihovimi antidelci. Zadnji so identični delcem, le da imajo nekatere lastnosti, kot je električni naboj, nasprotne. Asimetrija v očem nevidnem svetu osnovnih delcev je tesno povezana s celotnim vesoljem, v katerem živimo.

Ruski fizik Andrej Saharov je leta 1967 objavil teorijo, ki je pojasnjevala, kako se je vesolje razvilo do današnje stopnje, ko je sestavljeno skoraj izključno iz snovi in ne antisnovi. Ključni pogoj je po njegovi razlagi majhna razlika med pogostostjo razpadov delcev in antidelcev. Kobajaši in Masakava sta s svojo nagrajeno teorijo napovedala, da je ta razlika mogoča, a le, če obstaja šest vrst različnih kvarkov. V enajstih letih po objavi njune teorije so fiziki odkrili težje delce, ki so vsebovali vse tri manjkajoče kvarke. Na kronski dokaz o kršitvi simetrije med temi delci in njihovimi antidelci pa je bilo treba počakati do začetka tega desetletja. Leta 2002 sta eksperimentalni skupini Belle in BaBar, ki sta opravljali meritve na pospeševalnikih v Cukubi na Japonskem in v Stanfordu v Kaliforniji, odkrili kršitev omenjene simetrije. Izmerili sta majhno razliko med razpadi delcev in antidelcev, sestavljenih iz enega od treh kvarkov, ki sta ju napovedala japonska teoretika. Zahtevne meritve razpadov delcev, ki živijo zgolj bilijoninko sekunde, preden razpadejo, z veliko natančnostjo potrjujejo njune napovedi. S tem je bila teorija Kobajaši-Masakava tudi eksperimentalno potrjena in pot do najvišje nagrade v znanosti odprta.