Selleaastase Nobeli füüsikapreemia pälvisid Yoichiro Nambu, Makoto Kobayashi ja Toshihide Maskawa suure panuse eest teoreetilisse osakestefüüsikasse. Yoichiro Nambu on sündinud Jaapanis ja töötab USA-s, Makoto Kobayashi ja Toshihide Maskawa töötavad Jaapanis. Proovime aru saada, mis neile meestele teadusmaailma kõrgeima tunnustuse tõi.
Poole auhinnast sai Yoichiro Nambu spontaanse sümmeetria rikkumise mehhanismi avastamise eest subatomaarses füüsikas, inglise keeles "for the discovery of the mechanism of spontaneous broken symmetry in subatomic physics". Spontaanset sümmeetriarikkumist võib piltlikustada näitega teravikuga lauale püsti asetatud pliiatsist. Kui jätta kõrvale kõikvõimalikud segavad tegurid, on pliiats tasakaalus ja tema asend on lauaplaadi
 |
 |
 |
| Yoichiro Nambu | Toshihide Maskawa | Makoto Kobayashi |
pööramise suhtes sümmeetriline. Kui pliiats kukub, sümmeetria kaob – pliiats ei saa kuidagi igas suunas korraga kukkuda vaid peab "valima" ühe suuna. Sama piltlikkuse tasemega võib eelkirjeldatu baasil selgitada Higgsi mehhanismi, mille abil osakesed standardmudelis massi omandavad. Väga kõrge energia juures peaks teooria kohaselt kõik osakesed peale Higgsi bosoni olema massita. Energia alanemine sarnaneb eelmise näite pliiatsi langemisega. Osakesed on vastasmõjus Higgsi bosonitega ja "valivad" endile massid. Teooria, mis kirjeldab niisugust "valimist" on suuresti Yoichiro Nambu töö. Teisalt põhjendatakse sümmeetriarikkumisega mateeria ülekaalu antimateeria suhtes praeguses universumis. Lisaks oli Yoichiro Nambu üks kvarkide värvlaengu mõiste loojatest. Higgsi bosonit pole seni katses vaadeldud ja tema leidmine on üks suuremaid LHC-le pandavaid ootusi.
Makoto Kobayashi ja Toshihide Maskawa 1973 aastal ilmunud artikkel "CP Violation in the Renormalizable Theory of Weak Interaction" on seni suurte energiate füüsikas tsiteeritavuselt kolmandal kohal. Nemad said auhinna sümmeetriarikkumise avastamise eest, mis ennustas vähemalt kolme liiki kvarkide olemasolu ehk algupärases sõnastuses "for the discovery of the origin of the broken symmetry which predicts the existence of at least three families of quarks in nature". Sellega kasvas teooriate poolt ennustatav kvarkide liikide arv kuueni. Tänaseks on kõiki ka katses nähtud. CP sümmeetrias tähistab C sisuliselt sümmeetriat osakeste ja antiosakeste vahetamise suhtes; kui mingis protsessis kõik osakesed asendada nende antiosakestega võiks protsess toimuda analoogselt. Nõrga vastasmõju protsessid rikuvad paraku C sümmeetriat. P tähistab paarsust ehk sümmeetriat ruumipeegelduste suhtes; kõik protsessid võiksid peegelpildis samuti toimuda kui peegeldamata. Nõrga vastasmõju protsessid rikuvad ka seda sümmeetriat. Ka mõlemad sümmeetriad korraga on rikutud, kuid Kobayashi ja Maskawa töö põhjendab seda rikkumist.
Allikad:
1. nobelprize.org
2. reuters.com
3. Wikipedia
Toimetas Erik Randla