Во едноставни термини: Хигсовиот бозон - што е тоа?

Во едноставни термини, Хигсовиот бозон - честичката е најскапиот на сите времиња. Ако откривањето на електрони, на пример, беше доволно за вакуум цевки и еден пар на брилијантни умови, потрагата по Хигсовиот бозон побара воспоставување на пилот енергија што ретко се гледа во светот. На Large Hadron Collider нема потреба од воведување како еден од најпознатите познати и успешни научни експерименти, но неговиот профил на честички, како и досега, е обвиткан во мистерија за поголемиот дел од населението. Таа беше наречен Божји честички, сепак, благодарение на напорите на буквално илјадници научници, ние веќе не треба да го заземе своето постоење здраво за готово.

последните непознат

Што е Хигсовиот бозон и она што е значењето на неговото откритие? Зошто тој стана предмет на толку многу возбуда и дезинформации финансирање? За две причини. Прво, тоа беше последната неоткриена честичка потребни за потврда на стандардниот модел на физиката. нејзиното откритие значи дека цела една генерација на научни публикации не биле залудни. Второ, бозон дава други честички нивната маса, што му дава посебно значење и "магија". Ние тежнееме да размислуваме на маса, како на домашниот својства на нештата, но физичарите веруваат поинаку. Во едноставни термини, Хигсовиот бозон - честичка, без кој во основа не постои масите.

друга област

Причината лежи во т.н. Хигс поле. Таа е опишана пред за Хигсовиот бозон, физичари, бидејќи тоа е пресметано за потребите на сопствените теории и набљудувања, се бара присуство на ново поле, ефектот на која ќе се прошири и на целиот универзум. Засилување хипотези од пронаоѓањето на нови компоненти на универзумот е опасно. Во минатото, на пример, ова доведе до создавање на теоријата на етер. Но, се врши на повеќе математички пресметки, толку повеќе физиката за да се разбере тоа поле Хигсовиот, мора да постои во реалноста. Единствениот проблем е немањето на практични можности за тоа набљудување.

Во стандардниот модел на физиката на елементарните честички добиени маса преку механизам врз основа на постоењето на Хигсовиот поле се шири на сите простор. Тоа создава Хигсовиот бозон, за кои е потребна голема количина на енергија, и тоа е главната причина зошто научниците треба модерен честички акцелератори за високо-енергетски експерименти.

Каде на тежината?

Силата на слабите нуклеарни интеракција со зголемување на растојанието се намалува брзо. Според квантната областа теорија, тоа значи дека на честички, кои се вклучени во неговото создавање - на W- и Z бозони-- мора да има маса, за разлика од фотони и глуони, кои немаат маса.

Проблемот е во тоа теории мерач работат само без маса елементи. Ако бозони мерачот имаат маса, како хипотеза не може да се утврди разумно. Хигсовиот механизам избегнува овој проблем со воведување на нова област, наречена поле Хигсовиот. На високи енергии, масата на бозони мерач немаат, и хипотезата работи како што се очекуваше. На ниски енергии поле нарушува симетрија која им овозможува на елементи имаат тежина.

Што е Хигсовиот бозон?

поле Хигсовиот генерира честички наречени Хигс бозони. Теорија на тежината не е одреден, но резултатот од експериментот е утврдено дека тоа е еднакво на 125 GeV. Во едноставни термини, постоењето на Хигсовиот бозон својата конечно потврдија стандардниот модел.

поле механизмот и бозон се именувани по Шкотскиот научник Питер Хигс. Иако не беше првиот да предложи концептот, и, како што често се случува во физиката, едноставно испадна да биде, по кого се именувани.

симетријата

Се верувало дека Хигсовиот е одговорен за тоа што честичките кои имаат маса не треба да биде обземен од тоа. Тоа е универзален медиум, endowing честички без маса на различни маси. Таквите симетријата припишува по аналогија со светло - сите бранови должини во вакуум движат со иста брзина во секоја призмата иста бранова должина може да бидат распределени. Ова, се разбира, неточни аналогија, бидејќи бела светлина вклучува сите бранови должини, но на пример покажува како да се создаде поле претставени маса симетријата Хигсов со повреда. Призмата крши симетријата на брзината на различни бранови должини на светлината, и ги одвојува, и област Хигс се верува да се пробие на симетрија на маса некои честички кои инаку симетрично без маса.

Како да се објасни на едноставен јазик Хигсовиот бозон? Само неодамна, физичари сфати дека ако полето на Хигсовиот постои, тоа ќе бара соодветен носач со особини што може да се забележи. Се претпоставува дека оваа честичка се третира за да бозони. Хигс едноставен јазик - т.н. сила на превозникот е иста како фотони, кои се носители на електромагнетно поле на универзумот. Фотони во некоја смисла, се нејзините локални ексцитации како Хигс е локална побудување на својата област. Доказ за постоење на физика на честички, со очекувани својства беа речиси еднакви на директен доказ за постоење на област.

експеримент

Многу години на планирање дозволи на Large Hadron Collider (LHC) да стане искуство, потенцијал доволно за да се побие теоријата на Хигсовиот бозон. 27 км прстен тешки електромагнет може да се забрза честички на значителен дел од брзината на светлината, предизвикувајќи судир на доволно сила за да ги подели на компоненти, и, исто така, да се деформира просторот околу точка на влијание. Се проценува дека кога енергијата судир доволно високо ниво може да биде обвинет бозон, така што тоа ќе се скрши и ќе бидат видливи. Оваа енергија беше толку голема што некои дури и паника и предвиде крајот на светот, а другите се продаваат на фантазија, така што откривањето на Хигсовиот бозон е опишана како увид во една алтернативна димензија.

конечна потврда

Првични забелешки, се чинеше, всушност, се спротивставија предвидување, и нема знаци дека не е можно да се открие честички. Некои истражувачи кои учествуваа во кампањата за трошење на милијарди долари, дури и се појави на телевизија и кротко наведува фактот дека побивање на научна теорија е исто толку важно како го потврди. По некое време, сепак, почна да се оформува во мерењето на целокупната слика, и 14. март 2013 ЦЕРН официјално го најави потврда за постоењето на честички. Постои причина да се претпостави постоењето на повеќе бозони, но идејата треба понатамошни студии.

Две години подоцна, по ЦЕРН објавија откритието на честичката, научниците кои работат на Големиот хадронски колајдер, беа во можност да се потврди ова. Од една страна, тоа беше огромна победа за наука, а од друга страна се разочарани многу научници. Ако некој се надева дека Хигсовиот бозон ќе биде честичка која ќе доведе до чудни и изненадувачки области надвор од стандардниот модел - supersymmetry, темна материја, темна енергија - дека, за жал, тоа не беше така.

Студијата, објавена во Nature физика, потврди распаѓање во таканаречени фермиони. Стандардниот модел предвидува дека, во едноставни термини, Хигсовиот бозон е честичка која им дава маса да ги таканаречени фермиони. CMS детектор Collider конечно потврдија нивното изумирање во таканаречени фермиони - дното кварковите и тау лептони.

Хигс едноставни термини: што е тоа?

Оваа студија убедливо докажа дека е Хигсовиот бозон е предвидено од страна на стандардниот модел на физиката на елементарните честички. Таа се наоѓа во областа на маса-енергија од 125 GeV, нема спин, и може да се распаѓа во мноштво на лесни елементи - .. на парови на фотони, таканаречени фермиони, итн Поради тоа ние сигурно може да се каже дека Хигсовиот бозон, едноставен јазик кажано, е честичка даваат многу се.

Разочарани од стандард однесувањето на новооткриен елемент. Ако нејзиниот колапс малку поинаква, тој би бил поврзан со таканаречени фермиони друг начин, и да се зголеми на нови области на истражување. Од друга страна, тоа значи дека не можат да имаат напредни чекор надвор од стандардниот модел, кој не сметка за гравитација, темна енергија, темната материја и други чудни феномени на реалноста.

Ние само да се шпекулира за тоа што тие се нарекуваат. Најпопуларната теорија Суси, во кој се наведува дека секоја честичка на стандардниот модел има многу тешка superpartner (со што и 23% на универзумот - темна материја). Ажурирање на забрзувачот со двојно зголемување на својата судир на енергија од 13 TeV, веројатно, ќе ви овозможи да се откријат овие superparticle. Инаку supersymmetry мора да почека за изградба на повеќе моќни LHC наследник.

можности за во иднината

Па што ќе биде на физиката по Хигсовиот бозон? LHC неодамна повторно отворена со значителни подобрувања и е во состојба да се види сè - од антиматерија на темната енергија. Се верува дека темната материја поврзува со нормално само со помош на гравитацијата и преку создавање на масите, а вредноста на Хигсовиот бозон е клуч за разбирање на тоа како тоа функционира. Главниот недостаток на стандардниот модел е тоа што не може да сметка за ефектот на гравитацијата - таков модел може да се нарекува Велики унифицирана теорија - а некои веруваат дека на честички и поле на Хигсовиот може да биде мост кој физика толку очајно се обидува да најде.

Постоењето на Хигсовиот бозон е потврдена, но пред да биде целосно разбирање се уште е многу далеку. Побива ако во иднина експерименти supersymmetry и идејата на својата експанзија на многу темна материја? Или тие ќе го потврди сето она до најмалите детали, предвидувањата на стандардниот модел на својствата на Хигсовиот бозон со оваа област на истражување ќе се направи со далеку засекогаш?