{"id":3815,"date":"2010-07-01T01:26:22","date_gmt":"2010-06-30T22:26:22","guid":{"rendered":"http:\/\/www.fyysika.ee\/uudised\/?p=3815"},"modified":"2011-08-08T23:17:55","modified_gmt":"2011-08-08T20:17:55","slug":"standardmudel-jaab-koigutamatuks-valgus-keeldub-valesti-kaitumast","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.fyysika.ee\/?p=3815","title":{"rendered":"Standardmudel j\u00e4\u00e4b k\u00f5igutamatuks – valgus keeldub ‘valesti’ k\u00e4itumast"},"content":{"rendered":"

F\u00fc\u00fcsikud v\u00f5ivad n\u00fc\u00fcdseks ligi 100% kindlad olla, et valguseosakes<\/strong>ed alluvad universumi moodustavate kahte t\u00fc\u00fcpi osakeste vahel tehtavale eristusele.<\/strong><\/p>\n

Bosonite ja fermionite vahel olevat fundamentaalset erinevust on kaua aega eeldatud, ent pole kunagi t\u00e4ielikult t\u00f5estatud. Printsiip on \u00fcks peamine paljudest eeldusest, millele standardmudel ehk t\u00f6\u00f6tav reaalsuse \u00fcldistatud koopia rajaneb. Mudelit j\u00e4rgib terve p\u00f5hivoolu f\u00fc\u00fcsika ning on seni andnud h\u00e4mmastavalt t\u00e4pseid tulemusi.

\"\"<\/a>

Kuum baariumi aatomite kiir l\u00e4bib enne vaakumkambris kohtuvate laserikiirte l\u00e4bimist kollimaatorit. Kui footonid k\u00e4ituksid m\u00f5nikord nagu fermionid, peaksid baariumi aatomites vahetevahel kaks footonit neelduma ning protsessi k\u00e4igus valgust kiirgama. Foto\u00b7: Damon English\/UC Berkeley<\/p><\/div><\/p>\n

Kui t\u00f5estataks, et bosoni-fermioni vaheline vastur\u00e4\u00e4kivus on vale, “oleksid tagaj\u00e4rjed kaugeleulatuvad ning m\u00f5jutaksid meie arusaamist aegruumist ning isegi ajalist j\u00e4rgnevust ennast,” \u00fctles California Berkley \u00fclikooli f\u00fc\u00fcsik Damon English<\/strong>, \u00fcks uurimuses osalenud teadur. N\u00e4iteks v\u00f5iks taskulambi kiir vastuv\u00f5tjani j\u00f5uda enne, kui taskulamp \u00fcle\u00fcldse s\u00fcttis.<\/p>\n

Uurijad andsid eksperimendi k\u00e4igus valguseosakestele, mida liigitatakse bosoniteks, 10 miljardit v\u00f5imalust k\u00e4ituda nii, nagu fermionid. Kuid tulemused ei olnud \u00fcllatavad. Valgus k\u00e4itus nii nagu peaks – traditsioonilise bosonina. Bosonid on erilised, kuna samas ‘kvantolekus’ saab viibida lugematu arv osakesi. Kvantolekut iseloomustavateks suurusteks on n\u00e4iteks ka asukoht ruumipunktis. Madalamatel temperatuuridel p\u00f5hjustab intuitiivsusele vastur\u00e4\u00e4kiv n\u00e4htus n\u00e4iteks \u00fclijuhtivust ja \u00fclivoolavust. Fermionid, millest koosnevad n\u00e4iteks aatomid, seda aga teha ei saa. Samamoodi nagu kaks inimest ei saa t\u00e4pselt samas kohas viibida.<\/p>\n

English pommitas koos oma kolleegidega baariumi aatomeid kahest identsest laserist footonitega ning otsis m\u00e4rke sellest, et baarium neelas korraga kaks sama energiaga footonit. \u00dcksikuna on sellised s\u00fcndmused looduses \u00e4\u00e4rmiselt tavalised – valguskvandi energia l\u00f6\u00f6b \u00fche aatomi elektronidest k\u00f5rgemasse energiaolekusse. Kuid konkreetse katse puhul said taolist elektroni liikumist esile kutsuda vaid bosonid, mitte fermionid.<\/p>\n

P\u00f5hjus peitub matemaatikas ning h\u00f5lmab ka osakeste ‘spinni,’ \u00fctles English. Nagu nimigi viitab, arvati esialgu, et spinn kirjeldab osakese p\u00f6\u00f6rlemist \u00fcmber oma telje. Matemaatilised reeglid, mida spinn j\u00e4rgib, on samad kui n\u00e4iteks osakese impulsimomendi omad. Kuid on erinevusi – spinni saavad kirjeldada ka poolarvulised kvantarvud. Bosonite nagu footonite, W & Z bosonite ning gluoonite spinn saab olla vaid t\u00e4isarvuline, mil fermionidel nagu elektronidel, neutriinodel ja kvarkidel saab see olla ainult pool t\u00e4isarvust. <\/p>\n

Tavaf\u00fc\u00fcsika kohaselt oleks elektronih\u00fcpe viinud baariumi aatomi spinnist null uude olekusse, kus aatomi spinn oleks olnud \u00fcks. See t\u00e4hendab, et aatomiga p\u00f5rkuvate footonite koguspinn oleks pidanud olema samuti \u00fcks. See on aga v\u00f5rdsete energiaga footonite puhul aga v\u00f5imatu, kui need ei j\u00e4rgi just fermionide kohta k\u00e4ivaid v\u00f5rrandeid.<\/p>\n

Ideedega koosk\u00f5las olevana h\u00fcpet t\u00f5epoolest ei toimunud, kuigi mitte \u00fckski teine printsiip peale bosoni-fermioni erinevuse seda tegelikult ei keela. Uurijad \u00fctlesid, et kui elektron oleks siiski k\u00f5rgema energiaga olekusse liikunud, oleks m\u00f5ne aja p\u00e4rast aatom elektroni minimaalsesse energiaolekusse naasmisel kiiranud teatud v\u00e4rvi valgust.<\/p>\n

Sarnastele j\u00e4reldustele j\u00f5udsid teadlased ka 1999. aastal korraldatud eksperimendi j\u00e4rel, kus osales uue eksperimendi juht Dmitri Budker<\/strong>. Uue eksperimendi abil parandati aga tulemuste t\u00e4psust umbes 3,000 korda. Seega kukkus t\u00f5en\u00e4osus, et boson saab k\u00e4ituda nagu fermion alla \u00fcheni sajast miljardist ning standardmudeli \u00fcks p\u00f5hiprintsiipe j\u00e4\u00e4b ilmselt ka tulevikus k\u00f5igutamatuks.<\/p>\n

Loe t\u00e4psemalt\u00b7:
\nBerkley \u00fclikool\u00b7: “Experiment tests underpinnings of quantum field theory, Bose-Einstein statistics of photons\u00b7:”<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

F\u00fc\u00fcsikud v\u00f5ivad n\u00fc\u00fcdseks ligi 100% kindlad olla, et valguseosakesed alluvad universumi moodustavate kahte t\u00fc\u00fcpi osakeste vahel tehtavale eristusele. Bosonite ja fermionite vahel olevat fundamentaalset erinevust on kaua aega eeldatud, ent pole kunagi t\u00e4ielikult t\u00f5estatud. Printsiip on \u00fcks peamine paljudest eeldusest, millele standardmudel ehk t\u00f6\u00f6tav reaalsuse \u00fcldistatud koopia rajaneb. Mudelit j\u00e4rgib terve p\u00f5hivoolu f\u00fc\u00fcsika ning on […]<\/p>\n","protected":false},"author":28,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_genesis_hide_title":false,"_genesis_hide_breadcrumbs":false,"_genesis_hide_singular_image":false,"_genesis_hide_footer_widgets":false,"_genesis_custom_body_class":"","_genesis_custom_post_class":"","_genesis_layout":"","footnotes":""},"categories":[16],"tags":[],"class_list":{"0":"post-3815","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","6":"category-teadusuudis","7":"entry","8":"has-post-thumbnail"},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/3815","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/28"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=3815"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/3815\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=3815"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=3815"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=3815"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}