Morgunblaðið - 27.01.1985, Blaðsíða 42

42
MORGUNBLAÐIÐ, SUNNUDAGUR 27. JANÚAR 1985
VISINDI
EFTIR SVERRI ÓLAFSSON
Hin
óvænta
eind
Á síðastliðnum árum
hafa verulegar framfarir átt
sér stað á sviði öreinda-
fræðinnar, þeirrar greinar
raunvísinda er fæst við
rannsóknir á smæstu eind-
um efnisins og þeim kröft-
um er verka á milli þeirra.
Þekktur er mikill fjöldi
einda, sem hægt er að
skipta gróflega niður í þrjá
flokka er nefnast þungeind-
ir, miðeindir og létteindir.
Komið hefur í Ijós að þung-
eindir og miðeindir eru mis-
munandi samsetningar sex
raunverulegra efnis-frum-
einda er nefnast kvarkar.
Kvarkarnir sex eru ein-
kenndir með bókstöfunum
u, d, s, c, d og t.
Þekktastar þungeind-
anna eru róteindir og nift-
eindir en af þeim saman-
stendur kjarni atómanna.
Róteindir samanstanda af
tveimur u-kvörkum og ein-
um d-kvarka. Miðeindir
hinsvegar samanstanda
einungis af tveimur kvörk-
um eða réttara sagt einum
kvarka og andkvarka sömu
gerðar. Létteindir saman-
standa ekki af öðrum eind-
um og eru því frumeindir í
sama skilningi og kvarkarn-
ir. Þekktastar létteindanna
eru rafeindirnar, sem
ásamt róteindum og nift-
eindum eru höfuöuppistaða
atómanna. Álitið er að
fjöldi létteinda sé sá sami
og fjöldi kvarka, en ef sú
hugmynd er rétt eru frum-
eindir efnisins því tólf að
tölu, þ.e. sex kvarkar og
sex létteindir. Eindunum er
raðað saman í tvíeinda
hópa eða tvíþrep samkvæmt
ákveöinni „forskrift“ —
létteindir og kvarkar sitt í
hvoru lagi. Sagt er að eind-
unum sé raðað niður í fjöl-
skyldur. Allt venjulegt efni
eins og við þekkjum það úr
okkar daglega efnisheimi
samanstendur af meðlim-
um frumfjölskyldunnar, en
eindir hennar eru kvark-
arnir u og d, rafeindir og
eindir er nefnast raffiseind-
ir.
Kenningar þær sem dregið
hafa upp þessa mynd af upp-
bygR>ngu efnisins nefnast
standard-kenningar, en þær
hafa hingað til verið í fullu sam-
ræmi við niðurstöður þeirra til-
rauna sem gerðar hafa verið á
sviði eindafræðinnar. Þessar
kenningar hafa meira að segja
sagt fyrir um ákveðin hrif eða
tilvist nokkurra einda sem
seinna hafa fundist og verið í
góðu samræmi við forsagnir
kenninganna.
Síðasta dæmið er fundur
t-kvarkans við evrópsku ör-
eindastofnunina CERN í Genf,
er standard-kenningarnar höfðu
sagt fyrir um tilvist hans. Þessi
uppgötvun var gerð opinber 3.
júlí síðastliðinn. U.þ.b. ári áður
fundust einnig við CERN sk. w-
og z-eindir sem gegna grundvall-
arhlutverki í standard-kenning-
unum, en þær miðla einum af
frumkröftum náttúrunnar, hin-
um sk. veika kjarna krafti, sem
er orsakavaldur ákveðinna
geislavirkni ferla.
Eðlisfræðingar gátu í raun
verið ánægðir með standard-
kenningarnar sem höfðu reynst
svo vel. En sú ánægja stóð ekki
lengi, því nokkrum dögum eftir
að uppgötvun t-kvarkans hafði
opinberlega verið tilkynnt, eða
þann 19. júlí síðastliðinn, upp-
lýsti samstarfshópur eðlisfræð-
inga á alþjóðlegri ráðstefnu um
háorkueðlisfræði í Leipzig í
A-Þýskalandi að þeir hefðu upp-
götvað nýja eind er þeir nefndu
zeta-eind og að hún mundi ef til
vill ekki falla inn í þá mynd sem
standard-kenningarnar hafa
dregið upp af heimi örendanna.
Uppgötvunin, sem gerð var
við öreindarannsóknastofn-
unina DESY í Hamburg í
V-Þýskalandi, setur eðlisfræð-
inga í nokkurn vanda því enn er
engan veginn ljóst hvort hægt er
að koma zeta-eindinni undir þak
standard-kenninganna eða hvort
gera þarf á þeim breytingar eða
Myndir eins og þessi
gegna mikilvægu hlut-
verki í eindafræði. Við
árekstra einda verða iðu-
lega til nýjar eindir. Undir
ákveönum kringumstæö-
um, m.a. í sk. blööruhylki,
veröa brautir eindanna
sjáanlegar. Mælingar á
lögun brautanna gefa
mikilvægar upplýsingar
um eiginleika eindanna.
jafnvel kasta þeim fyrir borð.
Uppgötvun zeta-eindarinnar var
mjög óvænt og þyngd hennar,
sem er u.þ.b. tíu þúsund sinnum
meiri en þyngd einnar róteindar,
er ekki á því þyngdarsvæði er
nokkurra einda hafði verið
vænst.
Tilraunirnar sem leiddu til
uppgötvunarinnar höfðu raunar
verið settar upp í öðrum tilgangi
en þeim að staðfesta eða grafa
undan standard-kenningunum.
Tilgangurinn með þeim var sá að
rannska betur eiginleika ákveð-
ins eindahóps, sem nefnist upsi-
lon-hópurinn, en eindir þessa
hóps samanstanda af b-kvarkan-
um og andkvarka hans og upp-
götvuðust árið 1977 í Ferimi-
rannsóknarstofnuninni við Chic-
ago í Bandaríkjunum.
Samkvæmt standard-kenning-
unum eru að vísu til sk. Higgs-
eindir, sem enn hafa ekki fund-
ist, og er því eðlilegt að sumum
hafi dottið í hug að zeta-eindin
kunni að vera Higgs-eind.
Slíkt er vitanlega ekki ómögu-
legt, þó það sem nú þegar er vit-
að um eiginleika zeta-eindarinn-
ar samræmist ekki alveg hug-
myndum standardkenninganna
um Higgs-eindirnar. Ef zeta-
eindin er Higgs-eind þá þyrftu
standard-kenningarnar nokk-
urra breytinga við, sem þó
mættu ekki raska samlögun
þeirra að niðurstöðum fyrri til-
rauna.
Sem stendur er við DESY unn-
ið að betrumbótum á tilraunun-
um, þeim er leiddu til uppgötv-
unar zeta-eindarinnar og þá ekki
síst á tölfræðilegum þáttum sem
eru mikilvægir hvað varðar túlk-
un á niðurstöðum þeirra.
Allir þættir tilraunanna
verða að komast á hreint
áður en af nokkurri alvöru verð-
ur hægt að ræða raunverulega
stöðu zeta-eindarinnar í heimi
öreindanna.
Engu að síður hafa nú þegar
komið fram tillögur um það hvað
zeta-eindin geti verið.
Ein þeirra er að hún sé sam-
setning fjögurra kvarka í stað
tveggja eins og standard-kenn-
ingarnar gera ráð fyrir.
Önnur er er sú að zeta-eindin
tilheyri hópi þeirra einda er sk.
„súperkenningar" gera ráð fyrir
að til séu, en samkvæmt þeim
kenningum á sér hver eind
ákveðna fylgieind eða „súperfé-
laga“. Rafeindin t.d. á sér fylgi-
eind, sem skírð hefur verið „raf-
íno“. Engin þessara supereinda
hefur hinsvegar fundist enn sem
komið er og er því eðlilegt að
sumir líti zeta-eindina súper-
hýru auga.
Enn önnur hugmynd sem
fram hefur komið er að
zeta-eindin sé vísbending um
það að kvarkarnir séu ekki
smæstu grundvallareiningar
efnisins, heldur séu þeir sjálfir
samsettir og búi því yfir eigin
innri eiginleikum. En hvaða
hugmynd sem að lokum reynist
rétt, einhver þessara eða önnur
enn óframkomin, er víst að mik-
ið verður um að vera í einda-
fræðinni á næstunni.
Dómsorö
Stórmynd frá 20th Century Fox.
Sýnd kl. 5, 7.30 og 10.
Bladburöarfólk
óskast!
lnti^wiUiiN^
Austurbær
Bragagata
Sóleyjargata
Miðbær 1
Vesturbær
Faxaskjól
Neydarlög-
in látin gilda
til júníloka
Parú, 25. janúar. AP.
FRANSKA þingið samþykkti í morg-
un að framlengja gildistíma neyðar-
laganna á Nýju Kaledóníu tií 30.
júní.
Dick Ukeiwe, leiðtogi stjórnar-
innar á eynni, sem sæti á í öld-
ungadeild franska þingsins, lýsti
því yfir í Paris í gær, að hann væri
reiðubúinn að hitta Jean-Marie
Tjibaou, leiðtoga sjálfstæðishreyf-
ingar Nýju Kaledóniu, að máli, en
Tjibaou er nú einnig staddur þar
til viðræðna við frönsk stjórnvöld.
Hefur þessi yfirlýsing vakið mikla
athygli og meðal þeirra, sem lýst
hafa ánægju sinni með hana er
Laurent Fabius, forsætisráðherra
Frakklands.
Ukeiwe lýsti hins vegar yfir ein-
dreginni andstöðu sinni við sam-
þykktina um framlengingu neyð-
arlaganna, sem hann sagði að mis-
munaði eyjarskeggjum.