Priroda u zrcalu: Održano predavanje Gorana Senjanovića na FESB-u

Predavanje pod nazivom 'Priroda u zrcalu' prof. dr. sc. Gorana Senjanovića, jednog od najuglednijih svjetskih teorijskih fizičara, održano je 17. prosinca na Fakultetu elektrotehnike, strojarstva i brodogradnje.

U sklopu kontinuirane suradnje sa Sveučilištem u Splitu, prof. dr. sc. Goran Senjanović ostvario je niz aktivnosti usmjerenih na jačanje znanstveno-istraživačkog rada u području fizike čestica. U suradnji s upravom Fakulteta elektrotehnike, strojarstva i brodogradnje, vlastitim je sredstvima osigurao donaciju za organizaciju stručnih seminara na FESB-u, od kojih su do sada održana tri.

Osim toga, prof. Senjanović prihvatio je sudjelovati u pripremi prijave za jedan od prestižnih grantova Europskog istraživačkog vijeća (ERC), pri čemu je Fakultet elektrotehnike, strojarstva i brodogradnje predviđen kao institucija domaćin. Planirano je da se prijava podnese sljedeće godine, a u slučaju pozitivnog ishoda, razmatra se uspostava manje istraživačke skupine, odnosno 'mini chaira', na njegovu inicijativu.

Navedene aktivnosti pridonose razvoju znanstvene izvrsnosti, jačanju međunarodne suradnje te pozicioniranju Sveučilišta u Splitu unutar međunarodne istraživačke zajednice u području fizike čestica.

Zašto ga fascinira upravo lijevo-desna simetrija u prirodi? Taj interes korijene vuče još iz djetinjstva. Zamislite da imate četiri ili pet godina i stojite pred velikim zrcalom u sobi svojih roditelja. Vidite svoj odraz i doživljavate fascinantan trenutak: u zrcalu lijevo postaje desno, ali ne samo da se ruke zamijene, vidite 'svoju' osobu koja je poput vas, ali obrnutih ruku. Taj osjećaj iz djetinjstva ilustrira osnovnu ideju lijevo-desne simetrije, koju često nazivamo i 'simetrijom u zrcalu'.

Stoljećima su fizičari pretpostavljali da priroda poštuje ovu simetriju, pa da svijet elementarnih čestica, poput našeg odraza u zrcalu, ima uravnoteženu lijevo-desnu strukturu. Međutim, pedesetih godina otkriće da priroda nije savršeno simetrična izazvalo je pravo iznenađenje među fizičarima. Ono je bilo toliko neočekivano da je uzdrmalo temelje fizike: stoljećima usađena predodžba o simetriji prirode više nije bila istinita. Prof. Senjanović opisuje reakciju znanstvene zajednice: 'To je bio toliki šok ljudima…'

Zahvaljujući revolucionarnom eksperimentalnom radu, dvoje mladih fizičara, Tsung-Dao Lee i Chen-Ning Yang, koji su postavili teorijski okvir za ovaj fenomen, dobili su Nobelovu nagradu već deset mjeseci nakon potvrde eksperimenta 1956. godine na Sveučilištu Columbia. Ovo otkriće otvorilo je potpuno novo razumijevanje slabih interakcija i postavilo temelje modernoj fizici elementarnih čestica.

Neutrini su posebno zanimljivi u ovom kontekstu. Nazivamo ih misterioznima jer rijetko interagiraju s drugim tvarima, prolaze kroz milijarde metara materijala gotovo neprimjetno. Njihova svojstva, poput mase, pomažu znanstvenicima da testiraju postojanje skrivene simetrije u prirodi. Prof. Senjanović objašnjava: 'Neutrino time što ima masu može biti glavni instrument koji nam može pomoći da vidimo da je priroda lijevo-desno simetrična.'

Veliki hadronski sudarač (LHC) u CERN-u jedan je od najsnažnijih znanstvenih instrumenata na svijetu. Izgrađen ispod zemlje, u kružnom tunelu dugom gotovo 30 kilometara, omogućuje ubrzavanje protona gotovo do brzine svjetlosti i njihovo sudaranje kako bi se otkrile najdublje tajne prirode.

Ovakvi sudari nisu novost u fizici: prije više od sto godina Rutherford i njegovi suradnici otkrili su da atom nije elementaran, već da ima jezgru, tako što su bombardirali atome alfa-česticama i proučavali rezultate. Danas LHC funkcionira po istom principu, samo s mnogo većim energijama, sudari stvaraju nove čestice i otkrivaju glasnike sila, odnosno čestice koje prenose interakcije među elementarnim česticama.

Prof. Senjanović ističe da u fizici elementarnih čestica nije dovoljno promatrati same čestice, mnogo je važnija dinamika, način na koji one međusobno djeluju. Slaba nuklearna sila, primjerice, pokazuje asimetriju: samo lijevi elektroni interagiraju s W-bozonom, dok teorije predviđaju i postojanje desnog glasnika, mnogo težeg, koji još uvijek čeka otkriće.

Jedan od najslavnijih primjera dugotrajne potrage u fizici čestica je Higgsov bozon. Predviđen još 1964. godine, njegovo je eksperimentalno otkriće uslijedilo tek 2012., gotovo pola stoljeća kasnije. Ovaj dug period između teorije i potvrde naglašava koliko je dug i zahtjevan put od znanstvene ideje do eksperimentalnog dokaza, potvrđujući temelje standardnog modela elementarnih čestica i otvarajući vrata daljnjem razumijevanju svemira.

Fundamentalna fizika danas možda nema neposrednu primjenu u svakodnevnom životu, ali oblikuje naše razumijevanje svijeta i postavlja temelje za tehnologije budućnosti.