Узнайте простыми словами о том, что такое Бозон Хиггса и каковы основные характеристики этой элементарной частицы и почему знание о ней так важно.
Что такое Бозон Хиггса (частица Бога)?
Бозон Хиггса – это субатомная частица, которая была открыта в 2012 году на Большом адронном коллайдере (БАК), расположенном в ЦЕРНе, Европейской организации ядерных исследований. Он назван в честь физика Питера Хиггса, который вместе с несколькими другими учеными предположил его существование в 1960-х годах.
Бозон Хиггса – это фундаментальная частица, связанная с полем Хиггса, полем, которое пронизывает всю Вселенную и придает массу другим фундаментальным частицам, таким как электроны и кварки. Масса частицы определяет, насколько сильно она сопротивляется изменению своей скорости или положения, когда на нее действует сила. Не все фундаментальные частицы имеют массу. Например, фотон, который является частицей света и переносит электромагнитную силу, вообще не имеет массы.
Бозон Хиггса был предложен в 1964 году Питером Хиггсом, Франсуа Энглертом и четырьмя другими теоретиками, чтобы объяснить, почему определенные частицы имеют массу.
Бозон Хиггса часто называют “частицей Бога”, поскольку считается, что именно он вызвал “Большой взрыв”, который создал нашу вселенную много лет назад.
Ученые подтвердили его существование в 2012 году с помощью экспериментов ATLAS и CMS на Большом адронном коллайдере (БАК) в ЦЕРНе в Швейцарии. Это открытие привело к присуждению Хиггсу и Энглерту Нобелевской премии по физике 2013 года. Открытие бозона Хиггса было важным, поскольку оно подтвердило существование поля Хиггса и предоставило экспериментальные доказательства механизма, с помощью которого частицы приобретают массу.
Оно также заполнило пробел в Стандартной модели, которая успешно описывает поведение большинства известных частиц, но изначально не имела экспериментального подтверждения механизма Хиггса.
Бозон Хиггса – чрезвычайно короткоживущая частица с массой около 125 гигаэлектронвольт (ГэВ). Он быстро распадается на другие частицы, что делает его прямое обнаружение сложным. Ученые из БАК использовали столкновения частиц высокой энергии для создания бозона Хиггса и наблюдали за продуктами его распада, чтобы подтвердить его существование.
Сейчас ученые изучают характерные свойства бозона Хиггса, чтобы определить, точно ли он соответствует предсказаниям Стандартной модели физики элементарных частиц. Если бозон Хиггса отклоняется от модели, это может дать ключ к новым частицам, которые взаимодействуют с другими частицами Стандартной модели только через бозон Хиггса, и таким образом привести к новым научным открытиям.
Что такое квантовая физика – простыми словами?
Факты о бозоне Хиггса
- Бозон Хиггса получает свою массу так же, как и другие частицы – от собственного взаимодействия с полем Хиггса.
- Бозонов Хиггса может быть больше одного. Одна теоретическая модель новой физики предполагает пять бозонов Хиггса.
- Хотя бозон Хиггса придает массу кваркам, из которых состоит протон, он отвечает за придание протону лишь около 10% его массы. Остальные 90% массы протона происходят от сложных взаимодействий кварков и сильного ядерного взаимодействия.
- Поскольку бозон Хиггса играет роль в создании массы других частиц, а также тот факт, что темную материю можно обнаружить прежде всего через ее массу, бозон Хиггса может быть уникальным порталом для поиска признаков темной материи.
Большой андронный коллайдер: Вклад в исследование Бозона Хиггса
Большой андронный коллайдер (БАК) – это коллайдер частиц самых высоких энергий в мире. Сейчас это единственное место, где ученые могут создавать и изучать бозоны Хиггса.
Что такое квантовые компьютеры? Как скоро они будут у нас?
Научный отдел Министерства энергетики США (DOE) предоставил важные магниты для ускорителя, которые помогли построить БАК.
БАК содержит четыре больших экспериментальных детектора частиц. Эти эксперименты проводят точные измерения свойств бозона Хиггса, чтобы определить, соответствует ли он предсказаниям Стандартной модели, предлагает ли ключи к новой физике, исследуют новые частицы и их взаимодействие, а также определяют новую физику темной материи.
Источник: https://scitechdaily.com/
