Universul și bosonul Higgs

După instalare Large Hadron Collider (LHC), iar primul nu a reușit încercări de a începe instalarea, în comunitate a început să se răspândească opinia că LHC-ul prezintă un potențial pericol. fizicienii nucleare au sperat să studieze comportamentul particulelor și a noilor descoperiri in fizica, iar mulți oameni sunt familiarizați cu subiectul, dimpotrivă, a ascultat science fiction, pictură în lucrările sale diverse catastrofe (apariția unei găuri negre, o explozie devastatoare, etc.). Cu toate acestea, după un timp după începerea unei serii de experimente, a devenit clar că multe dintre pericole s-au dovedit a fi nefondate.

Dar, în vara anului 2012, când a fost anunțat că în timpul unuia dintre experimente, cei doi senzori a fost înregistrat bosonul Higgs, chiar și scepticii cei mai înfocați s-au schimbat atitudinea lor față de proiectul LHC. Rețineți că oamenii de știință sunt foarte precauți cu privire la noua particulă, evitând declarațiile puternice. Faptul că a fost descoperit bosonul Higgs nu a fost confirmat de textul direct. Se subliniază faptul că noua particulă este foarte asemănătoare cu bosonul potențial, însă sunt necesare studii suplimentare pentru concluziile finale.

Ce este un "boson Higgs"? Modelul standard (SM) particule elementare, cu ajutorul căruia în prezent sunt explicate proprietățile întregului material, se bazează pe patru legi fundamentale. Absolut totul în natură este supus patru tipuri de interacțiuni - puternice, slabe, electromagnetice și gravitaționale. Unele particule vectoriale au fost detectate și dovedite. De exemplu, interacțiune puternică prin intermediul gluonilor, bozoanele Z și W sunt responsabile pentru cele slabe, iar quanta-ul gamma participă la transferul radiațiilor electromagnetice. Pentru gravitate, la rândul său, se întâlnesc gravitonii efemere (probabil că vor fi descoperiți în curând). Pe baza calculelor rezultă că în universul timpuriu, care a apărut imediat după Big Bang, toate particulele nu aveau nici o masă, iar interacțiunea era electrizare simetrică. Cu toate acestea, observațiile arată că acest lucru nu există - fiecare particulă (cu excepția gluonilor și fotonilor) are o anumită masă de odihnă. Evident, există o contradicție între practică și teorie.

Pentru a reconcilia calculele teoretice, a apărut o ipoteză despre existența unui alt element fundamental, cunoscut ca o particulă a unui zeu sau a unui boson Higgs. Datorită influenței sale, majoritatea particulelor elementare au dobândit o masă de odihnă înregistrată acum. Se crede că bosonul Higgs formează în jurul său un anumit câmp care afectează alte particule. Câmpul Higgs pătrunde în întregul Univers, încetinind particulele și dându-le mase. Acesta poate fi considerat ca un jeleu gros, în care particulele convertesc o parte din energia lor în masă. Apropo, numele bosonului a fost datorat lui Peter Higgs, care este "tatăl" ipotezei bosonului.

Este suficient doar să înregistrați această particulă - iar modelul standard va fi confirmat pe deplin. Cu toate acestea, dificultatea constă în faptul că calculele matematice nu oferă date exacte despre masa bosonului sau a energiei sale. Cu alte cuvinte, atunci când efectuați experimente cu particule de energie înaltă, fizicienii trebuie să acopere o gamă largă de valori posibile (10-1000 GeV). În plus, pe baza proprietăților teoretice ale bosonului, există o miliardă de secundă, aproape instantaneu care se descompune în particule ușoare constituente. Prin urmare, particula zeului poate fi înregistrată doar indirect - pe resturile. În LHC, două particule au fost accelerate la viteze apropiate de 300.000 km / s și s-au ciocnit. În acest caz, s-au înregistrat fenomene caracteristice ale bosonului Higgs. Cu toate acestea, vor fi necesare mai multe experimente mai precise înainte de a se putea trage concluzii finale.