Що таке бозон Хіггса?

Для того, щоб зрозуміти, що таке бозон Хіггса, нам доведеться звернутися до однієї з найвідоміших теорій, що описує те, як працює космос: Стандартної моделі. Ця модель прийшла до нас у вигляді фізичних частинок, полів, які фізики поступово заповнювали будівельними блоками по мірі дослідження Всесвіту. Це відбувалося протягом століть і люди досягли істотного прогресу.

Спочатку ми виявили атоми, потім протони, нейтрони і електрони, і нарешті – кварки і лептони. Так, можна змести всі ці фігури з дошки і здатися квантовій механіці, але фізики вперто тримаються за Стандартну модель, багато з них її вже ненавидять і хочуть спростування, яке дозволить знайти більш зручну і красиву теорію про те, як побудований світ елементарних частинок. Але поки безуспішно, і відкриття бозона Хіггса ще більш відтягнуло ретельний перегляд.

Як говориться, їжачки плакали і кололися, але продовжували їсти кактус. Зрештою, Стандартна модель дає нам глибоке уявлення про типи матерії і сил, більш глибоке, ніж будь-яка інша фізична теорія.

Стандартна модель була розроблена в 1970-х роках. Ось вся суть СМ в декількох реченнях: наш всесвіт складається з 12 різних частинок матерії і чотирьох сил. Серед цих 12 частинок є шість кварків і шість лептонів. Кварки утворюють протони і нейтрони, а члени сім’ї лептонів включають електрон та електронне нейтрино – його нейтрально заряджений антагоніст. Вчені вважають, що лептони і кварки є неподільними: їх не можна розбити на більш дрібні частинки. Поряд з цими частками, Стандартна модель описує чотири фундаментальних сили: гравітацію, електромагніти, сильну і слабку взаємодію.

Як теорія, Стандартна модель працює добре, незважаючи на її нездатність вписатися в гравітацію. Завдяки цьому, фізики передбачили існування певних частинок до того, як ті були виявлені експериментально. І ось, на горизонті з’явився бозон Хіггса. Давайте з’ясуємо, як ця частинка вписується в Стандартну модель та Всесвіт у цілому.

Вчені вважають, що кожна з цих чотирьох фундаментальних сил володіє відповідною часткою (або бозоном), яка впливає на матерію. Це важко зрозуміти. Ми звикли думати про силу, як про загадковій ефір, який лежить за межами буття й небуття, але насправді сила так само реальна, як і сама матерія. Деякі фізики описують бозони як ваги, пов’язані гумками з частинками матерії, яка їх породжує. Використовуючи цю аналогію, ми можемо уявити бозони, які постійно вистрілюють за допомогою гумок і при цьому сплутуються з іншим бозонами в процесі народження сили.

Вчені вважають, що у кожної з чотирьох фундаментальних сил є свої специфічні бозони. Електромагнітні поля, наприклад, передають електромагнітну силу матерії допомогою фотона. Фізики гадають, що у бозона Хіггса така ж функція, але він буде передавати масу.

Нагадаємо, 4 липня 2012 року вчені, які працювали на Великому адронному колайдері, оголосили, що відкрили частку, яка веде себе як бозон Хіггса. Можна видихати – подумали фізики, але з’ясувалося, що бозонів, подібних цьому, може бути кілька, а значить дослідження на більш високих рівнях енергії будуть тривати і тривати.

Поділитися новиною з друзями в соціальних мережах:



1 коментар до запису “Що таке бозон Хіггса?”

  1. [...] в липні 2012 року бозона Гіґґса підтвердило теорію 50-річної давності про те, як [...]

Залишити коментар