По-просто казано: бозона на Хигс - какво е това?

По-просто казано, бозона на Хигс - частицата е най-скъпият на всички времена. Ако откриването на електрона, например, е достатъчно вакуумна тръба и чифт блестящи умове, търсенето на бозона на Хигс Настояват за създаване на пилотна енергия, която рядко се среща в света. Големият адронен колайдер няма нужда от представяне като един от най-известните и успешни научни експерименти, но неговия профил на частиците, както и преди, е обвит в мистерия за по-голямата част от населението. Тя се нарича Бог частица, обаче, благодарение на усилията на буквално хиляди учени, ние вече не трябва да вземат своето съществуване за даденост.

Последно неизвестен

Какво е бозонът на Хигс и какво е значението на неговото откритие? Защо той стана обект на толкова много истерия и дезинформация финансиране? По две причини. На първо място, това е последната неоткрита частица, необходими за потвърждаване на Стандартния модел на физиката. откритие й означаваше, че цяло поколение научни публикации не са били напразни. На второ място, бозон дава други частици тяхната маса, което му придава специално значение и на "вълшебна". Ние сме склонни да мислим за маса, тъй като вътрешните свойства на нещата, но физиците смятат, че в противен случай. По-просто казано, бозона на Хигс - частица, без които в общи линии не съществува масите.

Друга област

Причината се крие в така наречения Хигс поле. Тя е описана преди за бозона на Хигс, физици, защото е изчислен за нуждите на собствените си теории и наблюдения, което изисква наличието на ново поле, ефектът от което ще бъде удължен до цялата вселена. Армировки хипотези от изобретяването на нови компоненти на Вселената е опасно. В миналото, например, това е довело до създаването на теорията на етер. Но извършат по-математически изчисления, толкова повече физиката да разберем, че полето на Хигс, трябва да съществува в реалността. Единственият проблем е липсата на практически възможности на това наблюдение.

В стандартния модел на физиката елементарни частици получената маса чрез механизъм на базата на наличието на поле Higgs прониква цялото пространство. Той създава Хигс бозон, за който се изисква голямо количество енергия, а това е основната причина, поради учените се нуждаят от модерни ускорители на частици за високо-енергийни експерименти.

Къде е теглото?

Силата на слабата ядрена взаимодействието с увеличаване на разстоянието бързо намалява. Според квантовата теория област, това означава, че частиците, които участват в създаването му - на W- и Z-бозони - трябва да имат маса, за разлика от фотони и глуони, които нямат маса.

Проблемът е, че теориите междурелсие работят само безмасовите елементи. Ако бозоните габарита имат маса такава хипотеза не може да се определи разумно. Хигс механизъм избягва този проблем с въвеждането на нова област, наречена полето на Хигс. При високи енергии, масата на калибровъчен бозон не е нужно, и хипотезата работи както се очаква. При ниски енергии поле нарушава симетрията което позволява елементи имат тегло.

Какво е бозонът на Хигс?

област Higgs генерира частици, наречени Хигс бозон. Теория на тегло не е уточнено, но в резултат на експеримента е установено, че тя е равна на 125 GeV. По-просто казано, съществуването на бозона на Хигс му най-накрая потвърди Стандартния модел.

Полето механизъм и бозон носят имената на шотландския учен Питър Хигс. Въпреки, че той не е първият, който предложи идеята, и, както често се случва в областта на физиката, просто се оказа, след като те са били посочени.

нарушение на симетрията

Смятало се, че Хигс е отговорен за това, че частиците, които имат маса не трябва да бъде притежавана от него. Тя е универсална среда, придавайки частици без маса на различни маси. Такова симетрия разчупване дължи по аналогия с оглед - всички дължини на вълната във вакуум се движат със същата скорост във всяка призма същата дължина на вълната могат да бъдат разпределени. Това, разбира се, неправилна аналогия, тъй като бяла светлина включва всички дължини на вълната, но пример показва как да създадете поле бяха масови Хигс симетрия през нарушение. Prism разгражда симетрията на скоростта на различни дължини на вълната на светлина, те се отделят и поле Higgs се смята за прекъсване на симетрия на масата някои частици, които иначе симетрично безтегловни.

Как да се обясни на прост език бозона на Хигс? Едва наскоро, физиците осъзнаха, че ако полето на Хигс съществува, той ще изисква подходящ носител с имоти, които могат да се наблюдават. Приема се, че това частиците се третира с бозони. Хигс прост език - т.нар силата на превозвача, е същият като фотони, които са носители на електромагнитното поле на Вселената. Фотоните в известен смисъл, са нейните местни въздействия като Хигс е местно възбуждане на полето. Доказателство за съществуването на физиците с очакваните свойства бяха почти равностойни на пряко доказателство за съществуването на поле.

експеримент

Много години на планиране допускат Големия адронен ускорител (LHC), за да се превърне в опит потенциален достатъчно, за да опровергае теорията на бозона на Хигс. 27 km пръстен тежкотоварни електромагнит може да ускори заредени частици в значителна част от скоростта на светлината, което води до сблъсък с достатъчна сила, за да ги разделя на компоненти, а също и да се деформира пространството около точката на удара. Смята се, че когато енергията на сблъсък достатъчно високо ниво може да се зарежда бозон, така че то ще се счупи и то ще бъде видимо. Тази енергия е толкова голямо, че някои от тях дори се паникьосал и прогнозира край на света, а други продават фантазията, така че откриването на бозона на Хигс е описан като поглед към заместник измерение.

окончателно потвърждение

Първоначалните наблюдения, той като че ли, всъщност закани прогнози, и няма признаци, че не е възможно откриване на частици. Някои изследователи, участвали в кампанията за разходите на милиарди долари, дори се появиха по телевизията и кротко, посочени факт, че опровергаването на научна теория е също толкова важно, колкото и да го потвърди. След известно време, обаче, започва да се оформя в измерването на общата картина, и 14 март, 2013 г. CERN обявиха официално потвърждение за съществуването на частицата. Има основание да се предположи съществуването на множество бозони, но идеята се нуждае от по-нататъшно проучване.

Две години по-късно, след като ЦЕРН обявиха откриването на частицата, учените, работещи по Големия адронен ускорител, са били в състояние да потвърди това. От една страна, това е огромна победа за наука, от друга страна, са били разочаровани много учени. Ако някой се надява, че бозонът на Хигс ще бъде частица, която ще доведе до странни и изненадващи области отвъд Стандартния модел - суперсиметрията, тъмната материя, тъмната енергия - че, за съжаление, това не е така.

Проучването, публикувано в Nature Physics, потвърди разпад в фермиони. Стандартният модел прогнозира, че с прости думи бозонът на Хигс е частицата, която дава маса, за да ги фермиони. CMS детектора ускорител накрая потвърди тяхното разпадане в фермиони - дънен кварк и тау-лептони.

Хигс-просто казано: какво е това?

Това проучване убедително доказва, че е Хигс бозонът предсказани от Стандартния модел на физиката на елементарните частици. Той се намира в района на маса и енергия 125 GeV, не е спин, и може да се разпадне на множество светлинни елементи - .. От двойки фотони, фермиони и т.н., защото на това спокойно можем да кажем, че бозонът на Хигс, прост език казано, е частица дава много за всичко.

Разочаровани от стандартното поведение на новооткритите елемент. Ако неговия крах малко по-различно, той щеше да се свързва с фермиони по друг начин и да се издигне до нови области на научни изследвания. От друга страна, това означава, че може да не сме напреднали една стъпка отвъд стандартния модел, който не отчита тежестта, тъмна енергия, тъмна материя и други странни явления на реалността.

Ние можем да се спекулира само за това, което те се наричат. Най-популярната теория Сузи, който гласи, че всяка частица от Стандартния модел е с много тежка superpartner (това прави 23% от Вселената - тъмна материя). Актуализиране ускорител с удвояване на броя на сблъсък на енергия от 13 TeV, най-вероятно, ще позволи да се открият тези superparticle. В противен случай суперсиметрията трябва да изчакаме за изграждането на по-мощен LHC наследник.

бъдещите перспективи

И така, какво ще бъде физиката след Хигс бозон? LHC наскоро отвори врати значителни подобрения и е в състояние да се види всичко - от антиматерия за тъмната енергия. Смята се, че тъмната материя взаимодейства с нормално само от гравитацията и чрез създаването на масите, както и стойността на бозона на Хигс е ключ към разбирането на това как работи. Основният недостатък на Стандартния модел е, че той не може да се отчита ефектът на гравитацията - такъв модел може да се нарече Великата единна теория - и някои смятат, че частицата и полето на Хигс може да бъде моста, че физиката, така отчаяно се опитват да се намери.

Съществуването на бозона на Хигс е потвърдено, но преди пълното му разбиране е все още много далеч. Опроверга ако бъдещи експерименти суперсиметрията и идеята за нейното разширяване до самия тъмната материя? Или те ще потвърди всичко до най-малкия детайл, предвижданията на стандартния модел на свойствата на бозона на Хигс с тази област на научните изследвания ще бъде ликвидирано завинаги?