{"id":939,"date":"2008-10-07T17:14:47","date_gmt":"2008-10-07T17:14:47","guid":{"rendered":"http:\/\/www.fyysika.ee\/wordpress\/?p=939"},"modified":"2008-10-07T17:14:47","modified_gmt":"2008-10-07T17:14:47","slug":"","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.fyysika.ee\/?p=939","title":{"rendered":"Nobeli f\u00fc\u00fcsikapreemia 2008 – t\u00e4iendus II"},"content":{"rendered":"

Käesoleva aasta Nobeli füüsikapreemia vääriliseks loeti kolm osakestefüüsikut, Yoichiro Nambu, Makoto Kobayashi ja Toshihide Maskawa. <\/strong>Nende füüsikute elutöö võib lühidalt kokku võtta ühe fraasiga, sümmeetriate spontaanne rikkumine osakestefüüsikas. Huvitava kokkusattumusena on kõik selle aasta füüsika nobelistid Jaapani päritolu.<\/p>\n

Tinglikult võib 20. sajandi teoreetilist füüsikat iseloomustada sümmeetriate ja sümmeetriarikkumiste sajandina. Eelmise sajandi keskpaigaks oli selge, et väga suurt hulka füüsikalisi nähtusi saab seletada kasutades sümmeetriatega seotud matemaatikat. Sajandi teine pool näitas aga kuivõrd olulised on kõikvõimalikud sümmeetriate rikkumised füüsikas.<\/p>\n

Miks ei saa me energiat teha eimillestki? Miks Maakera pöörlemine ei lakka ja miks Maakera ei kuku Päiksesse? Miks vastasmärgilised elektrilaengud tõmbuvad? Selliseid küsimusi võib füüsikutelt küsida tuhandeid ja tuhandeid. Tuleb välja, et kõigile sellistele küsimustele aitab vastata sümmeetria.<\/p>\n

Füüsikute keeles on sümmeetria see, kui mingi objekti omadus ei muutu kui sellega teha mingi teisendus. Näiteks jääb pall ikka palliks kui seda keerata oma keskpunkti ümber. Sellist sümmeetriat nimetatakse pidevaks, kuna palli võime keerata kuitahes väikse nurga võrra ja see jääb ikka samasuguseks. Kujutame nüüd ette näiteks lõpmatut malelauamustriga vaipa. Kui me vaipa täpselt ühe ruudu võrra nihutame, siis on vaip ikka täpselt selline nagu enne. Kui me oleks nihutamise hetkel silmi pilgutanud, ei saaks me kuidagi aru, et vaipa on vahepeal nihutatud. Sellist sümmeetriat nimetatakse diskreetseks sümmeetriaks.<\/p>\n

Tuleb välja, et nii energia, liikumishulga, kui ka pöördliikumishulga jäävus on seotud aegruumi globaalsete sümmeetriliste omadustega. Näiteks on energia jäävus üks-üheselt seotud aja sümmeetria ehk siis täpsemalt sellega, et erinevad ajahetked on füüsikas samaväärsed. Selliseid
\nsümmeetriaid nimetatakse globaalseteks, kuna need ei sõltu asukoha valikust aegruumis. See-eest näiteks elektrilaengu jäävus on seotud lokaalset tüüpi sümmeetriaga, mis sõltub aegruumi koordinaadist.<\/p>\n

Osakestefüüsikas on sümmeetriatel ülioluline roll täita. Kui vanarahvas ütles, et nagu koer, nõnda peremees, siis osakestefüüsikas kõlaks see: nagu sümmeetriad, nõnda osake. Tõepoolest, globaalsed ja lokaalsed sümmeetriad määravad ära iga osakese käitumise. Kas tõesti on füüsikaline osake siis oma sümmeetriate täielik ori?<\/p>\n

Siiski, on olemas olukordi, kus osake võib sümmeetria kütkeist välja pääseda ehk teisisõnu sümmeetriat "rikkuda". Kujutame näiteks ette pliiatsit, mis seisab tasakaalus oma terva osa peal. Teoorias on ju see võimalik. Praktikas kahjuks teame kõik, et pliiats kukkub väga kiiresti suvalises suunas pikali. Seega, pliiatsile mõjuv raskusjõud on küll sümmeetriline — võime pliiatsit keerata enda telje suhtes ja olukord
\njääb ikka samaks –, aga lõpplahendus on ebasümmeetriline, pliiats kukub ühele küljele pikali. Sarnaseid sümmeetriate rikkumisi esineb ka mikrofüüsikas. Füüsikud nimetavad neid spontaanseteks sümmeetriate
\nrikkumisteks.<\/p>\n

Kõige tuntum spontaanne sümmeetria rikkumise nähtus on ehk ülijuhtivus. Ülimadala temperatuuri juures muutuvad paljud metallid ülijuhiks, st elektrivool saab liikuda neis ilma igasuguse takistuseta. Selle nähtuse taga on elektromagnetiliste väljaga seotud lokaalse sümmeetria U(1) spontaanne rikkumine. Seda näitasid 1956. aastal füüsikud John Bardeen, Leon Cooper ja Rober Schrieffer (Nobeli preemia 1972).<\/p>\n

Tänavuse nobelisti Yoichiro Nambu idee oli kasutada sarnast sümmeetria rikkumise ideed osakestefüüsikas. Sellega suutis ta heita olulist valgust tuumajõudude olemusse ja ennustada mitmeid osakestefüüsika nähtusi ligi kümnend enne nende eksperimentaalset mõõtmist. Värsked nobelistid Makoto Kobayashi ja Toshihide Maskawa kasutasid sama ideestikku ära selleks, et ennustada kuue kvargi olemasolu looduses. Meenutame, et sel ajal olid paljud füüsikud väga skeptilised kvarkide olemasolu suhtes üldiselt. Võib öelda, et nende füüsikute nimed on ajalukku jäädvustatud juba enne käesolevat Nobeli preemiat. Igast moodsast osakestefüüsika õpikust leiame eest Nambu-Jona-Lasinio
\nmehhanismi ja Kobayashi-Maskawa maatriksi.<\/p>\n

Andi Hektor (KBFI)<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Käesoleva aasta Nobeli füüsikapreemia vääriliseks loeti kolm osakestefüüsikut, Yoichiro Nambu, Makoto Kobayashi ja Toshihide Maskawa. Nende füüsikute elutöö võib lühidalt kokku võtta ühe fraasiga, sümmeetriate spontaanne rikkumine osakestefüüsikas. Huvitava kokkusattumusena on kõik selle aasta füüsika nobelistid Jaapani päritolu. Tinglikult võib 20. sajandi teoreetilist füüsikat iseloomustada sümmeetriate ja sümmeetriarikkumiste sajandina. Eelmise sajandi keskpaigaks oli selge, et […]<\/p>\n","protected":false},"author":2,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","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-939","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","6":"category-teadusuudis","7":"entry"},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/939","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\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=939"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/939\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=939"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=939"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=939"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}