Kalbant paprastai: Higgso bozonas - kas tai?

Kalbant paprastai, Higso bozonas - dalelė yra brangiausias visų laikų. Jei atradimas elektronų, pavyzdžiui, buvo pakankamai vakuuminis vamzdis ir pora gabiausius, paieška Higso bozonas pareikalavo steigimas bandomasis energijos, kad retai pasaulyje. Didysis hadronų priešpriešinių srautų greitintuvas nereikia įvesti, kaip vieną iš labiausiai žinomų ir sėkmingų mokslinių eksperimentų, tačiau jo aprašymą dalelių, kaip ir anksčiau, yra apgaubta paslapties už gyventojų dauguma. Ji buvo vadinama Dievo dalelė, tačiau dėka pažodžiui tūkstančiai mokslininkų pastangų, mes nebeturėtų imtis savo egzistavimą savaime suprantamu dalyku.

Paskutinis nežinoma

Kas yra Higso bozonas ir kas yra jo atradimo svarba? Kodėl jis tapo tiek daug hype ir dezinformacija finansavimo objektas? Dėl dviejų priežasčių. Pirma, tai buvo paskutinis neatrastos dalelės reikia patvirtinimo iš standartinio modelio fizikos. Jos atradimas reiškia, kad visa karta mokslinių publikacijų nebuvo veltui. Antra, bozonas suteikia kitas daleles jų masę, kuri suteikia jai ypatingą reikšmę ir "Magic". Mes linkę manyti, masė, vidaus savybes dalykų, bet fizikai tiki kitaip. Kalbant paprastai, Higso bozonas - dalelė, be kurios iš esmės neegzistuoja mases.

Kitas laukas

Priežastis slypi vadinamosios Higso srityje. Ji buvo aprašyta anksčiau už Higso bozonas, fizikai, nes jis buvo apskaičiuotos iš savo teorijų ir stebėjimų poreikius, reikia naujos srityje buvimą, kurių poveikis būtų pratęstas visai visatai. Sutvirtinimai hipotezės naujais komponentais visatos išradimą yra pavojingas. Anksčiau, pavyzdžiui, tai lėmė iš eterio teorijos sukūrimo. Bet daugiau matematiniai skaičiavimai atliekami, tuo daugiau fizikos suprasti, kad Higso laukas turi egzistuoti tikrovėje. Vienintelė problema buvo praktinių galimybių ją stebint stoka.

Standartinio modelio fizikos elementariosios dalelės gauti masė per mechanizmą, grindžiamą iš Higso lauko egzistavimą persmelkia visą erdvę. Jis sukuria Higso bozonas, kuriam reikalingas didelis energijos kiekis, ir tai yra pagrindinė priežastis, kodėl mokslininkai turi modernias dalelių greitintuvai dėl didelės energijos eksperimentų.

Kur svorio?

Silpnos branduolinės sąveikos su didėjant atstumui jėga greitai mažėja. Pasak kvantinės lauko teorijos, tai reiškia, kad dalelės, kurie dalyvauja savo kūrybos - The W ir Z-Bozonas - turi masę, skirtingai nei Gliuonas ir fotonų, kurie neturi masę.

Problema yra ta, kad vėžės teorijos veikti tik massless elementus. Jei matuoklis Bozonas turi masę, tokia hipotezė negali būti pagrįstai nustatyta. Higso mechanizmas vengia šią problemą įvedant naują laukas, vadinamas Higso laukas. Esant aukštoms energijos, kad vėžės Bozonas masė neturi, o hipotezė veikia kaip tikėtasi. Mažomis energijos laukas sutrikdo simetriją, kuri leidžia elementai turi svorį.

Kas yra Higso bozonas?

Higso laukas generuoja dalelių, vadinamų HIGGS Bozonas. Teorija svorio nenurodomas, bet eksperimento rezultatas buvo nustatyta, kad jis yra lygus 125 GeV. Kalbant paprastai, kad Higso bozonas egzistuoja jos pagaliau patvirtino standartinis modelis.

Mechanizmas laukas ir bozonas yra pavadintas po Škotijos mokslininkų Peter Higgs. Nors jis nebuvo pirmasis pasiūlyti koncepciją, ir, kaip dažnai atsitinka, fizikos, tiesiog pasirodė esąs po kurio jie buvo pavadintas.

simetrija

Buvo tikima, kad Higso yra atsakingas už tai, kad dalelės, kurios masė neturėtų būti turimos jį. Tai universali terpė, apdovanodamas daleles be masės įvairių mases. Pavyzdžiui simetrija priskirtas analogiškai su šviesos - visiems bangų ilgiams vakuume judėti tuo pačiu greičiu kiekvienoje prizmės tos pačios bangos gali būti skiriamos. Tai, žinoma, neteisingą analogiją, nes balta šviesa apima visas bangos, bet pavyzdys rodo, kaip sukurti lauką atstovavo masė Higso simetrijos per pažeidimo. Prizmė pertraukos į skirtingų bangos ilgių šviesa, atskirtų greičiu simetrija, ir Higso laukas yra manoma, kad išeiti iš tam tikrų dalelių masių, kurios kitu atveju simetriškai massless simetrija.

Kaip paaiškinti paprasta kalba, Higso bozonas? Tik visai neseniai, fizikai suvokė, kad jei Higso laukas egzistuoja, reikės tinkamą vežėją, kurio savybės, kurios gali būti pastebėtas. Buvo manoma, kad šis dalelių apdorojamas taip, kad Bozonas. Higso paprasta kalba - vadinamasis stiprumas vežėjas yra tas pats kaip fotonai, kurie yra elektromagnetinio lauko visatos vežėjai. Fotonai, tam tikra prasme, yra jos vietos sužadinimo kaip Higso yra vietos sužadinimo savo srityje. Įrodymas egzistavimo dalelių fizikai su tikimasi savybės buvo beveik lygiavertis tiesioginis įrodymas kurio egzistavimas laukas.

eksperimentas

Ilgametė planavimo leido Didžiajame hadronų priešpriešinių srautų greitintuvas (LHC) tapti patirtis, potencialus pakanka paneigti, kad Higso bozonas teoriją. 27 km žiedas sunkiųjų elektromagnetas gali paspartinti dalelės žymiai frakcijos šviesos greičiu, sukelia pakankamą jėgą susidūrimo padalinti juos į komponentus, taip pat deformuoja aplink dūžio tašką erdvę. Manoma, kad kai susidūrimo energijos pakankamai aukšto lygio gali būti įkrauta bozonas, kad jis bus pertrauka ir jis bus matomas. Ši energija buvo tokia didelė, kad kai kurie net supanikavo ir prognozuojama pasaulio pabaiga, o kiti pardavė fantazijos taip, kad Higso bozonas atradimas buvo aprašytas kaip žvilgsnis į pakaitinį dimensija.

galutinis patvirtinimas

Pradinės pastabos, atrodė, iš tiesų metė iššūkį prognozę, ir nėra požymių, kad nebuvo įmanoma aptikti dalelės. Kai kurie mokslininkai, kurie dalyvavo už milijardus dolerių išlaidų kampanijai, net pasirodė per televiziją ir pareiškė meekly tai, kad mokslo teorijos paneigimo yra lygiai taip pat svarbu, kaip jis patvirtino. Po kurio laiko, tačiau pradėjo formuotis į bendrą vaizdą matavimo ir kovo 14, 2013 CERN oficialiai paskelbė, kad dalelės egzistavimo patvirtinimą. Yra pagrindo manyti, kad kelių bozonų egzistavimo, bet idėja turi dar vieną tyrimą.

Po dvejų metų, po to, kai CERN paskelbė dalelės atradimą, mokslininkai, dirbantys Didžiojo hadronų priešpriešinių srautų greitintuvas, galėjo tai patvirtinti. Viena vertus, tai buvo didžiulis laimėjimas moksle, kita vertus, buvo nusivylęs daugelis mokslininkų. Jei kas nors tikėjosi, kad Higso bozonas būtų dalelė, kad bus sukelti keistų ir netikėtų teritorijų, esančių už standartinio modelio - Supersimetrija, tamsiosios materijos, tamsiosios energijos - kad, deja, tai buvo ne taip.

Tyrimas, paskelbtas "Nature Physics", patvirtino ėduonis į fermionų. Standartinis modelis prognozuoja, kad paprastais terminais, Higso bozonas yra dalelė, kuri suteikia masę juos fermionai. TVS detektorius greitintuvas pagaliau patvirtino savo ėduonis į fermionų - apatinių kvarkų ir ta-leptonus.

Higso paprastais terminais: kas tai?

Šis tyrimas įtikinamai parodė, kad tai yra Higso bozonas prognozavo Standard modelio elementariųjų dalelių fizikos. Jis įsikūręs į masinės energijos 125 GeV, tai nesisuka srityje, ir gali suirti į šviesos elementų pliuralizmas -. Porų fotonai, fermionų ir tt D nes tai galime drąsiai pasakyti, kad Higso bozonas, paprasta kalba kalbant, yra dalelių suteikiant visko daug.

Nusivylęs standartinis elgesys naujai atrastas elementas. Jei jos žlugimo šiek tiek skiriasi, jis buvo susijęs su fermionų kitaip, ir pakilti į naujų mokslinių tyrimų sričių. Kita vertus, tai reiškia, kad mes negali būti išplėstas žingsnį už standartinį modelį, kuris neatsiskaito už pažeidimo sunkumą, tamsiosios energijos, tamsiosios materijos ir kitų keistų reiškinių tikrovės.

Galime tik spėlioti, apie ką jie vadinami. Populiariausias teorija SUSY, kurioje teigiama, kad kiekvienas standartinio modelio dalelių yra labai sunkus superpartner (todėl 23% visatos - Dark Matter). Atnaujinkite greitintuvas su savo susidūrimo energijos 13 priešais kitą, tikintis padvigubinti, tikriausiai, bus galima atrasti šias superparticle. Priešingu atveju supersimetrijos turi laukti daugiau galingas LHC įpėdiniu statybos.

ateities perspektyvos

Taigi, kas bus po Higso bozonas fizika? LHC neseniai atnaujintas su reikšmingai pagerėjo ir sugeba pamatyti viską - nuo antimaterijos į tamsiosios energijos. Manoma, kad tamsioji materija sąveikauja su įprasta tik sunkumą ir per masių kūrybos, ir Higso bozonas vertė yra svarbus siekiant suprasti, kaip tai veikia. Pagrindinis trūkumas standartinis modelis yra tai, kad ji negali paaiškinti gravitacijos poveikį - toks modelis galėtų būti vadinamas Didžiuoju vieningą teoriją - o kai kurie mano, kad dalelių ir Higso laukas gali būti tiltas, kad fizika taip desperatiškai bando surasti.

Iš Higso bozonas egzistavimą patvirtino, tačiau prieš jo pilnas supratimas yra dar labai toli. Paneigė, jei būsimieji eksperimentai supersimetrijos ir jos plėtra idėja labai tamsiosios medžiagos? Arba jie bus patvirtinti viską iki smulkiausių detalių, standartinio modelio iš Higso bozonas savybių turinčių šioje mokslinių tyrimų srityje prognozės bus padaryta ne su amžinai?