Dlaczego bozon Higgsa ma znaczenie?

Autor: Lewis Jackson
Data Utworzenia: 10 Móc 2021
Data Aktualizacji: 12 Listopad 2024
Anonim
The Higgs boson and Higgs field explained with Simple Analogy
Wideo: The Higgs boson and Higgs field explained with Simple Analogy

Zawartość

Wprowadzenie

Wraz z zapowiedzią, że naukowcy są niemal, nieco (ale nie bardzo) pewni, że znaleźli coś zwanego cząstką bozonu Higgsa, maniacy na całym świecie zaczęli porównywać się ze środą, 4 lipca, z lądowaniem człowieka na Księżycu w 1969 roku. Gdzie byłeś w dniu odkrycia „Bożej cząstki”? Szczerze mówiąc, spałem tego dnia, skończyło mi się na autobusie i jestem pewien, że padało. Przecież dla większości z nas 4 lipca nie wyróżnia się w kalendarzu, to tylko kolejny dzień. Ale dlaczego mielibyśmy dbać o bozon pana Higgsa? Cóż, oto dlaczego ...


Johannes Simon / Getty Images

A trzeciego dnia ...

W środę, 4 lipca 2012 r., Naukowcy z Europejskiej Organizacji Badań Jądrowych (CERN) na swoim nie tak tajnym spotkaniu w Genewie w Szwajcarii ogłosili, że są przekonani, że znaleźli nieopisaną cząstkę zwaną Higgs - nazwany na cześć Petera Higgsa. Najwyraźniej musieliśmy być pod wrażeniem jego sukcesu. Zakładali również, że wiemy, czym jest Higgs, biorąc pod uwagę fakt, że większość z nas gorączkowo szukała „Higgs Boson” w Google. Widzimy tylko 4% całego wszechświata, podczas gdy reszta składa się z tajemniczej ciemnej materii. Odkrycie Higgsa odrzuci niektóre teorie, poprowadzi nas dalej w nieznane i wyjaśni, jak naprawdę działa wszechświat.

Carlos Alvarez / Getty Images Entertainment / Getty Images

Mosiężne szpilki

Więc teraz zastanawiacie się, dlaczego ta cząstka Boga jest tak ważna. Wyobraź sobie mieszkanie pełne aspirujących muzyków na imprezie. Są równomiernie rozłożone lub rozłożone na pokoju, rozmawiając z najbliższym sąsiadem. Teraz wyobraź sobie, że do pokoju wchodzi znany muzyk, powiedzmy Ronnie Wood z The Rolling Stones. Nagle dystrybucja muzyków w pokoju będzie grawitować w kierunku Wooda, a pozostali powrócą do swoich przestrzeni. Gdy będą krążyć wokół „kamienia”, Ronnie będzie trudniej poruszać się po pokoju. Ze względu na liczbę ludzi wokół gwiazdy rocka, uzyskuje większą masę. Jakby cząstki z bozonem Higgsa. Gdyby fizycy mogli zdecydowanie wykryć bozon Higgsa i określić jego masę, odkrycie miałoby daleko idące konsekwencje ...


Michael Greenberg / Digital Vision / Getty Images

Świętuj z nami

Jednym słowem, znalezienie Higgsa zmieni wszystko - ale szczególnie dla naukowców. Bozon Higgsa jest cząstką teoretyczną przewidywaną przez standardowy model fizyki cząstek - podręcznik użytkownika dla współczesnej fizyki. Jeśli cząstkę można znaleźć, to Model Standardowy jest poprawny i wszyscy naukowcy chętnie sobie nawzajem gratulują. Znalezienie Higgsa usprawiedliwi także 6,5 miliarda funtów wydane przez CERN na Wielki Zderzacz Hadronów w celu zlokalizowania nieokreślonej cząstki.

Jupiterimages / Photos.com / Getty Images

Klej świata

Odnalezienie cząstki Higgsa znajduje klucz do rozwiązania tajemnicy pochodzenia masy. Profesor Andy Parker, profesor fizyki wysokich energii z University of Cambridge, wyjaśnia: „Większość ludzi wyobraża sobie, że cząstki materii są jak małe kule bilardowe, które w jakiś sposób sklejają się, aby obiekty stałe były widoczne Pole Higgsa jest odpowiedzią na tę niezgodność między naszymi równaniami, a jeśli nie mamy żadnej masy, a pole Higgsa wypełnia całą przestrzeń, a gdy cząstki próbują się przez nią poruszać, ich interakcje sprawiają, że wydają się mieć masę.


Johannes Simon / Getty Images

Siła jest z nim

Wszechświat ma dwie fundamentalne siły - siłę elektromagnetyczną, która rządzi oddziaływaniami między naładowanymi cząstkami, a słabą siłą, która jest odpowiedzialna za spadek radioaktywny - a jeśli bozon Higgsa zostanie znaleziony, te dwie siły mogłyby zostać zjednoczone w sile elektrosłabej .

Ezra Shaw / Getty Images Sport / Getty Images

Supersymetria

Inna teoria, na którą wpłynie odkrycie Higgsa, nazywana jest supersymetrią. Teoria mówi, że każdy rodzaj cząstki ma jedną lub więcej części - inne typy cząstek, które mają wiele takich samych właściwości, ale różnią się zasadniczo. Supersymetria jest atrakcyjna, ponieważ może pomóc zjednoczyć niektóre inne siły natury, a nawet utrzymać klucz do tajemniczej ciemnej materii.

Michael Blann / Lifesize / Getty Images

Wracam do laboratorium

Jedno jest pewne: teraz zaczyna się prawdziwa praca. Miesiące, być może lata badań, wyprzedzają naukowców, aby potwierdzić, że cząstka jest rzeczywiście bozonem Higgsa. Niektórzy obawiają się, że CERN może odkryć tylko najprostszą formę cząstki Higgsa i nic więcej. „Miałem koszmar, że CERN odkrył bozon Higgsa, a potem nic innego. Odkrycie cząstki Higgsa, choć może się wydawać satysfakcjonujące, nie stanowi wskazówki, jak wyjść poza standardowy model”, powiedział Steven Weinberg, profesor fizyki na Uniwersytecie Teksańskim w Austin w Stanach Zjednoczonych, który w 1979 r. otrzymał Nagrodę Nobla za pracę z matematyką za teorią Higgsa.