Jednostavno rečeno: Higsov bozon - što je to?

Pojednostavljeno rečeno, Higgs bozon - čestica je najskuplji svih vremena. Ako je otkriće elektrona, na primer, bilo dovoljno vakuum cijevi i par sjajnih umova, potraga za Higgs bozon zatražio osnivanje pilot energije koja se rijetko može vidjeti u svijetu. Veliki hadronski sudarač ne treba predstavljati kao jedan od najpoznatijih i uspješan naučne eksperimente, ali je njegov profil čestica, kao i ranije, je misteriozno za većinu stanovništva. Ona se zvala Božju česticu, međutim, zahvaljujući naporima bukvalno hiljade naučnika, mi više ne treba uzimati svoje postojanje zdravo za gotovo.

Zadnje nepoznata

Ono što je Higsov bozon i koliki je značaj njegovog otkrića? Zašto je postao predmet toliko hype i finansiranje dezinformacije? Iz dva razloga. Prvo, to je bio posljednji neotkrivena čestica potrebnih za potvrdu standardnog modela fizike. Njeno otkriće značilo da cijela generacija naučnih publikacija nisu bili uzalud. Drugo, bozon daje druge čestice njihove mase, što mu daje poseban značaj i "magiju". Skloni smo da mislimo mase kao i domaći svojstva stvari, ali fizičari vjeruju drugačije. Jednostavno rečeno, Higsov bozon - čestica, bez kojih mase u osnovi ne postoji.

drugo polje

Razlog leži u tzv Higgs polje. To je prije opisano za Higgs bozon, fizičari jer je izračunata za potrebe vlastite teorije i zapažanja, zahtijeva prisustvo novog polja, koji se odnosi na čitav svemir. Pojačanja hipoteze po pronalasku novih komponenti svemira je opasan. U prošlosti, na primjer, to je dovelo do teorije etera. Ali više matematičkih proračuna obavlja, više fizike da shvate da na terenu Higgs, mora postojati u stvarnosti. Jedini problem je bio nedostatak praktične mogućnosti posmatranja to.

U standardni model fizike elementarnih čestica dobila mase kroz mehanizam zasniva na postojanju Higgs polje prožima sve prostor. Stvara Higgs bozon, za koji je veliku količinu energije je potrebno, i to je glavni razlog zašto naučnici potrebe modernog akceleratori čestica za visoke energije eksperimenata.

Gdje radi težinu?

Snagu slabe nuklearne interakcije s porastom udaljenosti brzo opada. Prema kvantnoj teoriji polja, to znači da čestice, koje su uključene u njegovo stvaranje - u W- i Z-bozona - moraju imati masu, za razliku od gluona i fotona koji nemaju masu.

Problem je u tome mjerilo teorije rade samo bez mase elemenata. Ako je mjerilo bozona imaju masu, ova hipoteza ne može razumno utvrditi. Higgs mehanizam izbjegava ovaj problem uvođenjem novog polja, nazvan polje Higgs. Na visokim energijama, masa mjerilo bozona nemaju, a hipoteza radi kao što se očekivalo. Na niskim energijama polje narušava simetriju koja omogućava elementi imaju težinu.

Koja je Higgs bozon?

Higgs polje generira čestice Higgs bozona. Teorija težine nije određen, ali je rezultat eksperimenta utvrđeno je da je jednak do 125 GeV. Jednostavno rečeno, postojanje Higgs bozon svoje konačno potvrdio Standardnog modela.

Polje mehanizam i bozon su nazvani po škotski znanstvenik Peter Higgs. Iako nije bio prvi koji će predložiti koncept, i, kao što se često dešava u fizici, jednostavno se ispostavilo da je, nakon kojih su po imenu.

simetrije

Vjerovalo se da je Higgs je odgovoran za činjenicu da čestice koje imaju masu ne treba opsjednut njome. To je univerzalni medij, darujući čestice bez mase različitih masa. Takva simetrije pripisuje po analogiji sa svjetlo - sve talasne dužine u vakuumu potez u istom brzinom u svakom prizmu istoj talasnoj dužini se može dodijeliti. To je, naravno, netačno analogija, jer bijelo svjetlo sadrži sve talasne dužine, ali primjer pokazuje kako na terenu Higgs je stvaranje mase zbog povrede simetrije. Prizma razbija simetriju brzinom svjetlosti različitih talasnih dužina, odvojen, a na terenu Higgs Vjeruje se da se probije simetriju mase pojedinih čestica, koji inače simetrično bezmasene.

Kako objasniti jednostavnim jezikom Higsov bozon? Tek nedavno, fizičari su shvatili da ako je Higgs polje postoji, to će zahtijevati odgovarajući nosač sa osobinama koje se može uočiti. Pretpostavljalo se da je ova čestica je obrađen tako da bozona. Higgs jednostavan jezik - tzv snagu nosača je isti kao i fotoni, koji su nosioci elektromagnetnog polja svemira. Fotoni, u smislu, su svoje lokalne pobude kao i Higgs bozon je lokalni pobude svojih polja. Dokaz o postojanju fizičara čestica sa očekivanim svojstva su zapravo svodi na direktan dokaz o postojanju terenu.

eksperiment

Mnogo godina planiranja dozvoljeno Veliki hadronski sudarač (LHC) da postane iskustvo, potencijal dovoljan da opovrgne teoriju Higgs bozon. 27 km prsten robusne elektromagnet može ubrzati nabijene čestice da značajan dio brzine svjetlosti, što je dovelo do sudara dovoljne snage da ih podijeliti na komponente, ali i deformirati prostor oko mjesta udara. Procjenjuje se da je, kada je energija sudara dovoljno visokom nivou se može puniti bozon, tako da će se slomiti i to će biti vidljiv. Ova energija je bila toliko velika da su neki čak i uspaničio i predvidio kraj svijeta, i prodao drugi fantazije, tako da je otkriće Higgsovog bozona je opisana kao uvid u alternativnu dimenziju.

konačnu potvrdu

Početne opservacije, činilo se, u stvari prkosio predviđanja, i bez znakova nije bilo moguće otkriti čestice. Neki istraživači koji su učestvovali u kampanji za trošenje milijardi dolara, čak se pojavio na televiziji i krotko naveo činjenicu da je jednako važan kao što je potvrdio pobijanje naučna teorija. Nakon nekog vremena, međutim, počeo je da se oblikuje u mjerenju ukupnu sliku, i 14. marta, 2013. godine CERN službeno objavio potvrda postojanja čestice. Ne postoji razlog za pretpostavku postojanja više bozona, ali ideja je potrebno daljnje istraživanje.

Dvije godine kasnije, nakon što je CERN objavila otkriće čestice, naučnici koji rade na Large Hadron Collider, mogli potvrditi ovo. S jedne strane, to je bio veliki pobjeda za nauku, s druge strane su razočarani mnogi naučnici. Ako je neko u nadi da će Higsov bozon biti česticu koja će dovesti do čudnih i iznenađujuće područjima izvan Standardnog modela - supersimetrija, tamna materija, tamna energija - to, na žalost, nije bilo tako.

Studija, objavljena u časopisu Nature Physics, potvrdio je propadanje u fermioni. Standardni model predviđa da, jednostavno rečeno, Higgs bozon je čestica koja daje masu ih fermioni. CMS detektora sudarač napokon potvrdili svoje propadanje u fermione - dno kvarkovi i tau leptona.

Higgs, jednostavno rečeno: šta je to?

Ova studija dokazali da je Higgs bozon predviđeno Standardni model fizike elementarnih čestica. Nalazi se u području mase i energije od 125 GeV, ne vrti, a može propadati u mnoštvo lakih elemenata -. Parova fotona, fermioni, i tako dalje, D. Zbog toga možemo sa sigurnošću reći da je Higgs bozon, a jednostavnim jezikom govoreći, čestica daje puno svega.

Razočarani standard ponašanja novootkrivenih element. Ako je kolaps malo drugačije, on bi bio povezan sa fermioni inače, i dovesti do novih područja istraživanja. S druge strane, to znači da možda nismo napredovali korak dalje od standardnog modela, koji ne uzima u obzir gravitaciju, tamna energija, tamna materija i druge bizarne pojave stvarnosti.

Možemo samo nagađati o tome kako su se zvali. Najpopularnija teorija SUSY, u kojem se navodi da svaka čestica od standardnog modela ima veoma teška superpartnera (čime je 23% svemira - tamna materija). Ažuriranje sudarač s udvostručenje svoje sudara energije od 13 TeV, vjerovatno, će omogućiti da otkriju ove superparticle. U suprotnom supersymmetry morati čekati izgradnju moćniji nasljednik LHC.

budućnost

Pa šta će biti fizika nakon Higgs bozon? LHC je nedavno ponovo otvoren sa značajnim poboljšanjima iu stanju je da vidi sve - od antimaterije u tamnu energiju. Vjeruje se da tamna materija interakciji sa normalnim samo gravitacije i kroz stvaranje mase, a vrijednost Higgs bozon je ključ za razumijevanje kako to radi. Glavni nedostatak standardnog modela je u tome što ne mogu smatrati odgovornim za efekat gravitacije - takav model bi se mogao nazvati Velikom ujedinjenu teoriju - a neki smatraju da je čestica i polja Higgs može biti most koji fizike tako očajnički pokušavaju pronaći.

Postojanje Higgsovog bozona potvrđeno je, ali prije nego puni razumijevanja je i dalje vrlo daleko. Pobijati ako budući eksperimenti Supersymmetry i ideju da se širi na vrlo tamne materije? Ili će potvrditi sve do najsitnijih detalja, predviđanja standardni model svojstva Higgs bozona sa ovom području istraživanja će biti učinjeno daleko sa zauvijek?