Basit bir ifadeyle: Higgs bozonu - bu nedir?

Basit bir ifadeyle, Higgs bozonu - parçacık tüm zamanların en pahalı. Eğer elektronun keşfi, örneğin, yeterli vakum tüpü ve parlak kafasında bir çift oldu, Higgs bozonu arayışı dünyada ender görülen bir pilot enerjisi kurulmasını talep etti. Büyük Hadron Çarpıştırıcısı en ünlü ve başarılı bilimsel deneyler biri olarak hiçbir tanıtıma ihtiyacı var, ancak onun profil parçacık, daha önce olduğu gibi, nüfusun çoğunluğu için sırrına kefen. O hafife Tanrı parçacığı Ancak bilim adamlarının anlamıyla binlerce çabaları sayesinde, artık varlığını almalıdır denirdi.

bilinmeyen Son

Ne is Higgs bozonu ve hangi is önemini keşfi? Neden bu kadar yutturmaca ve yanlış finansman konusu oldu? İki nedeni var. İlk olarak, fizik Standart model doğrulanması için gerekli olan son keşfedilmemiş parçacık oldu. Onun keşif bilimsel yayınların bir bütün nesil boşuna olmamıştır anlamına geliyordu. İkincisi, bozonu diğer parçacıkları buna özel bir önem ve "sihirli" verir onların kitle verir. Biz şeylerin yerli özellikleri olarak kütlenin düşünmek eğilimindedir, ancak fizikçiler aksi inanıyoruz. Basit bir ifadeyle, Higgs bozonu - Bir parçacık, onsuz kitleler temelde yok.

Başka alan

nedeni sözde Higgs alanında yatıyor. Bu Higgs bozonu için daha önce tarif edilmiştir, yeni bir alanın varlığını gerektiren kendi teorileri ve gözlemlerin ihtiyaçları için hesaplanmıştır çünkü fizikçiler bunun etkisi tüm evrenin daha alınacak. Evrenin yeni bileşenler buluşun takviye hipotezler tehlikelidir. Geçmişte, örneğin, bu eter teorisinin oluşturulmasına yol açmıştır. Ama daha matematiksel hesaplamalar Higgs alanı, gerçekte var gerektiğini anlamak için, daha fiziği gerçekleştirdi. Tek sorun o gözlemleyerek pratik fırsatların eksikliği vardı.

Gelen Standart Model fiziği elementer parçacıkları olsun kütle içinden bir mekanizma dayansın üzerinde varlığı arasında Higgs alanı olduğunu istila tüm alanı. Bu enerjinin büyük miktarda gerekli olduğu Higgs bozonu, oluşturur ve bu bilim adamları yüksek enerjili deneyler için Modern parçacık hızlandırıcıları ihtiyaç asıl sebebi budur.

kilo nerede yaşıyor

artan mesafe ile birlikte zayıf nükleer etkileşim gücü hızla azalır. W ve Z-bozonlar - - bir kütleye sahip fotonları ve gluonların, farklı olarak, kütle olmalıdır kuantum alan teorisine göre, bu da oluşturma katılan parçacıklar anlamına gelir.

Sorun ayar teorileri sadece kütlesiz unsurları işletmek olmasıdır. ayar bozonlarını kitle varsa, böyle bir hipotez makul belirlenemez. Higgs mekanizması yeni bir alan getirerek bu sorunu önler, Higgs alanı aradı. Yüksek enerjilerde, bozonlarının kütlesi yok, ve beklendiği gibi hipotez çalışır. Düşük enerjilerde alan elemanları bir ağırlığa sahiptir sağlar simetri rahatsız eder.

Higgs bozonu nedir?

Higgs alanı Higgs bozonlar adlı parçacıklar oluşturur. ağırlık kuramı belirtilmemişse, ancak deney sonucu bunu 125 GeV'e eşit olduğu tespit edilmiştir. Gelen basit terimler, varlığı arasında Higgs bozonu onun nihayet konfirme Standart Model.

mekanizma alan ve bozon İskoç bilim adamı Peter Higgs adını taşır. Sık sık fizikte olduğu gibi, kavram önermek ve ilk kişi değildi rağmen, sadece onlar seçildiler kimi sonra ortaya çıktı.

simetri bozulması

Bu Higgs bir kütleye sahiptir parçacıklar onun tarafından sahip olmamalıdır gerçeği sorumlu olduğuna inanılıyordu. Farklı kitlelerin kütlesi olmadan parçacıkları endowing, evrensel ortamdır. ayrılabilecek her prizma aynı dalga boyunda aynı hızda vakum hareket tüm dalga boyları - Bu simetri ışık benzer şekilde ilişkilendirilen kırılarak. beyaz ışık tüm dalga boylarını içerir, ancak bu durum, tabii ki, doğru benzer bir şekilde, örnek olarak kütle Higgs ihlal ile simetri temsil edilen bir alan oluşturmak için gösterilmiştir. Prizma farklı ışık dalga boyları, ayırarak hızına de bozmaktadır ve Higgs alanı bazı parçacıkları simetrik kütlesiz kütle simetri kırmak için düşünülmektedir.

Ne kadar basit dille Higgs bozonu açıklamak için? Sadece son zamanlarda, fizikçiler Higgs alanı mevcut olması halinde, bu görülebilir özelliklere sahip uygun bir taşıyıcı gerektireceğini fark etti. Bu parçacık bozonları için tedavi edilir varsayılmıştır. Higgs basit dil - taşıyıcı sözde gücü evrenin elektromanyetik alanın taşıyıcılar fotonlar, aynıdır. Bir anlamda Fotonlar, Higgs gibi yerel uyarılmaları, alanının yerel uyarma olduğunu vardır. beklenen özelliklere sahip bir parçacık fizikçi varlığının kanıtı bir alanın varlığının doğrudan bir kanıtı neredeyse eşitti.

deney

planlamanın Yıllar Büyük Hadron Çarpıştırıcısı (LHC) bir deneyim, Higgs bozonu teorisini çürütmek için yeterli potansiyel haline gelmesine izin. 27 km halka ağır elektromıknatıs önemli bir fraksiyona yüklü parçacıkları hızlandırabilir , ışık hızı bileşenlerine bölmek yeterli güçte bir çarpışma yol ve ayrıca darbe noktası etrafında yer deforme. Çarpışma enerjisi yeterince yüksek seviyeli bozonu şarj edilebilir ne zaman kıracak ve onu görünür olacak şekilde tahmin edilmektedir. Bu enerji hatta bazıları panik ve dünyanın sonunu tahmin ve Higgs bozonu keşfi alternatif bir boyuttan atılan bir bakış olarak nitelendirildi böylece diğerlerinin fantezi sattığını kadar büyük oldu.

nihai onay

Aslında tahminini boşa içinde İlk gözlemler, bu görünüyordu ve hiçbir belirti o parçacıkları tespit etmek mümkün değildi. milyarlarca dolarlık harcama için kampanyaya katılan bazı araştırmacılar, hatta televizyonda göründü ve uysalca bilimsel bir teorinin yalanlama o doğruladı kadar önemli olduğu gerçeğini ifade etti. Bir süre sonra, ancak, genel resmin ölçümünde şekil almaya başladı ve 14 Mart 2013 CERN resmen parçacığın varlığını teyit açıkladı. Orada birden bozonlar varlığını varsaymak nedendir, ama fikir daha fazla çalışma ihtiyacı.

CERN parçacık keşfedildiğini açıklamasının ardından iki yıl sonra, Büyük Hadron Çarpıştırıcısı üzerinde çalışan bilim adamları, bunu doğrulamak için başardık. Bir yandan, birçok bilim adamı hayal kırıklığı olmuştur Öte yandan bilim için büyük bir zafer oldu. Süpersimetri, karanlık madde, karanlık enerji - - maalesef o kadar olmadığını kimse umuyordum Eğer bu tuhaf ve şaşırtıcı standart model ötesindeki bölgelere neden Higgs bozonu parçacığı, olurdu.

Doğa Fizik yayınlanan çalışmada, fermiyonlar içine çürümesi doğruladı. Standart modelin basit terimlerle, Higgs bozonu onları fermiyonlar kütlelestiriyor parçacık olduğunu tahmin ediyor. alt kuarklar ve tau leptonlar - CMS dedektörü çarpıştırıcısı nihayet fermiyonlar içine kendi çürümesini doğruladı.

Higgs basit terimler: bu nedir?

Bu çalışma, kesin Higgs temel parçacık fiziğinin standart model tarafından tahmin boson olduğu kanıtlanmıştır. Bu Falsosuz, 125 GeV kütle-enerji alanında yer almaktadır ve ışık çok sayıda elemanlardan bozunabilir olabilir - Higgs bozonu, basit bir dil konuşan, bir parçacık olduğunu .. Çünkü biz güvenle söyleyebiliriz Bunun vb fotonlar, fermiyonların, çiftleri Of her şeyin bir sürü vererek.

Bir yeni keşfedilen elemanın standart davranışı üzüntüsü. onun çöküşü biraz farklı olursa, o başka türlü fermiyonlar ile ilişkili olurdu ve yeni araştırma alanlarına yükselmeye. Öte yandan, bu biz yerçekimi, karanlık enerji, karanlık madde ve gerçekliğin diğer tuhaf fenomenler dikkate almaz standart modelin, bir adım ötesine gelişmiş anlamına gelebilir.

Biz sadece onlar denilen şeyin hakkında spekülasyon yapılabilir. Standart Model'in her parçacık çok ağır superpartner sahip olduğunu belirtmektedir en popüler teori SUSY, (- karanlık madde dolayısıyla evrenin% 23 yapma). 13 TeV onun enerji çarpışmaları ikiye katlayıp çarpıştırıcısı güncelleyin, muhtemelen, bu Süper parçacık keşfedebilirsiniz. Aksi takdirde süpersimetri daha güçlü LHC halefi yapımı için beklemek zorunda.

geleceği

Peki Higgs bozonu sonra fizik olacak? LHC son zamanlarda önemli gelişmeler ile yeniden açıldı ve her şeyi görmek mümkün - antimadde koyu enerjiye. Inanılmaktadır karanlık madde yalnızca yerçekimi ve kitlelerin oluşturulması yoluyla normal etkileşime ve Higgs bozonu değeri bu nasıl çalıştığını anlamak için bir anahtardır. Böyle bir modelin Büyük birleşik teoriyi denilebilir - - Standart Modelin ana dezavantajı yerçekimi etkisini açıklamak olamayacağını ve bazı partikül ve Higgs alanı fiziği kadar umutsuzca bulmaya çalışırken köprü olabileceğine inanıyoruz.

Higgs bozonu varlığı teyit, ancak tam bir anlayış çok uzaklarda hala önce. Yalanlanan gelecekteki deneyler süpersimetri ve çok karanlık madde olan genişleme fikri olur? Ya da en küçük ayrıntısına kadar her şeyi teyit edecektir, araştırmaların bu alana sahip Higgs bozonu özelliklerinden standart modelin tahminleri uzakta sonsuza ile yapılacak?