بوزونفيهيغز هو جسيم أساسي في الفيزياء مسؤول عن تخصيص كتلة للجسيمات التي لا ينبغي أن تحتوي عليها معكرونة أو أنه يجب أن يكون لديهم كتل أصغر مما لديهم. تم توقع بوزون هيغز نظريًا في عام 1964 نفذهيغز و فرانسواالإنجليزية، ولكن ملاحظتها لم تكن ممكنة إلا في عام 2013 ، بفضل التقدم في تكنولوجيا مسرعات الجسيمات.
نظرةأيضا: الحوسبة الكمومية - تعرف على الحدود الجديدة لتكنولوجيا الكمبيوتر
ما هو بوزون هيغز بعبارات بسيطة؟
بوزون هيغز هو أحد الجسيمات الأولية للفيزياء (تُعرف هذه الجسيمات باسم النموذج القياسي الفيزياء). هذا الجسيم مسؤول عن خلق مجال يتخلل كل الفضاء، يسمى حقل هيغز. مجال هيغز مسؤول عن تخصيص الكتلة لجسيمات مثل جسيمات دون الذرية (التي تشكل ملف البروتونات و النيوترونات) و ال الإلكترونات.
يتفاعل حقل هيغز مع شيء على غرار الطريقة التي يتفاعل بها المجال الكهرومغناطيسي مع الشحنات الكهربائية - عن طريق بوزون ، والذي ، في حالة الكهرومغناطيسية، تسمى الفوتون. البوزونات بدورها هي جسيمات "تنقل" أنواعًا مختلفة من القوة إلى الجسيمات التي تشكل الذرات والتي تؤدي إلى نشوء أشياء من حولنا ، تسمى الفرميونات.
تم وضع نظرية بوزون هيغز في عام 1964 نفذهيغز وبواسطة فرانسواإنجليرت، بالإضافة إلى أربعة فيزيائيين نظريين آخرين. ومع ذلك ، فإن التجربة الأولى القادرة على إثبات وجود هذا الجسيم تم إجراؤها فقط في عام 2013 ، باستخدام أكبر مسرع للجسيمات في العالم ، وهو LHC (مصادم الهادرونات الكبير).
منح اكتشاف بوزون هيغز جائزة نوبل في الفيزياء لهيجز وإنجلرت في عام 2013:
مُنحت جائزة نوبل في الفيزياء لعام 2013 بشكل مشترك لكل من فرانسوا إنجليرت وبيتر و. هيغز للاكتشاف النظري للآلية التي ساهمت في فهمنا لأصل كتلة الجسيمات دون الذرية ، وذلك تم تأكيده مؤخرًا من خلال اكتشاف الجسيم الأساسي المتوقع ، من خلال تجارب ATLAS و CMS في مصادم هادرون الكبير في سيرن.|1|
شاهد المزيد:اكتشف ما هي القوى الأساسية للطبيعة وكيف تؤثر على واقعنا
هل يوجد بوزون هيغز؟
نعم ، بوزون هيغز موجود. تم تأكيد وجود هذا الجسيم في عام 2013 ، خلال تجارب عالية الطاقة تم تطويره في LHC. وفقًا للتنبؤات النظرية ، لا يمكن ملاحظة هذا البوزون إلا في ظل ظروف قاسية ، على غرار الظروف التي تشكل فيها مجال هيغز. خلال بدايات الكون - لحظات بعد الانفجار العظيم. تحقيقا لهذه الغاية ، اجتمع علماء الفيزياء من جميع أنحاء العالم لدراسة طرق لتسريع وتصادم الجسيمات من أجل محاكاة مثل هذه الظروف.
في عام 2012 ، كان المصادم LHC قادرًا بالفعل على الوصول إلى طاقات تصل إلى 8 تيرا بايت (تيرا إلكترون فولت) عند تسريع وتصادم أشعة البروتون في حواسالمعاكسات، تتحرك بسرعات قريبة من سرعة الضوءتدور في حلقاتها الضخمة. بهذه الطريقة ، كان من الممكن ملاحظة ، وإن كان لفترة قصيرة للغاية ، أ الجسيم غير معروف حتى الآن ، ولكن لديه كل الخصائص التي تنبأت بها نظرية المجال من هيغز.
ما هي أهمية بوزون هيغز؟
بوزون هيغز له أهمية كبيرة بالنسبة لـ فهم المادة إنه من الكون نفسه. أدى إثبات وجود هذا البوزون إلى تغيير طريقة فهم الفيزيائيين للنموذج القياسي لفيزياء الجسيمات.
بفضل النظرية المتعلقة ببوزون هيغز ، تمكن الفيزيائيون من شرح عمل قوتين أساسيتين في الطبيعة - القوة الضعيفة والقوة الكهرومغناطيسية، والتي ، وفقا ل نظرية هيجز ، هي مظاهر قوة واحدة ، والمعروفة باسم القوة الكهروضعيفة ، والتي من المفترض أنها أدت إلى ظهور اثنان آخران في الوقت الذي برد فيه الكون ، بعد لحظات من تضخمه الكبير ، المعروف باسم الانفجار العظيم.
نظرًا للطريقة التي يتسبب بها مجال هيغز في "اكتساب" جسيمات معينة للكتلة ، يُعتقد أن بوزونات هيغز هي مفتاح لتفسير توسع الكون - يعتقد علماء الكونيات حاليًا أن 25٪ من الكتلة الكلية في الكون مصنوعة في المادة المظلمة، التي يمكن أن يكون وجودها مرتبطًا بالبوزون.
بوزون هيغز والخيال
كان بوزون هيغز معروفًا في جميع أنحاء العالم باسم "جسيم الله". جاء هذا الاسم عندما جاء الفيزيائي الأمريكي ليونليدرمان (1922-2018) يعتزم إصدار كتاب يروي القصة وراء السعي لوجود البوزون بعنوان الجسيم اللعين (الجسيم اللعين) ، كمرجع لمدى صعوبة اكتشاف مثل هذا الجسيم. ومع ذلك ، اقترح المحرر تغيير العنوان إلى جسيم الله (جسيم الله). ولّد الاسم ثورة في المجتمع العلمي ، الذي أصبح هدفًا للنقد والاحتجاجات من غير الحذرين.
تم تحقيق اللغز وراء بوزون هيغز وكل التكنولوجيا اللازمة لمراقبته من التطورات في مسرعات الجسيمات ، جعلته موضوعًا ذا أهمية كبيرة للخيال علمي. اكتسب بوزون هيغز سمعة سيئة مؤخرًا بفضل مسلسل التي أطلقها نيتفليكس, داكن. في هذه السلسلة ، بوزون هيغز ، والذي يُطلق عليه أيضًا اسم المادة المظلمة من قبل الشخصيات ، قادر على حفر نفق عبر الزمكان (الثقوب الدودية) ، أخذ البطل إلى أوقات وحقائق مختلفة.
نظرةأيضا: نظرية الأوتار - أبعاد متعددة وأكوان متوازية ، هل هذا ممكن؟
ملخص هيغز بوسون
"يرتبط" بوزون هيغز ببعض أنواع الجسيمات ويمنحها قدرًا معينًا من الكتلة (التعطيل).
يكتسب بوزون هيغز كتلة من خلال التفاعل مع مجال هيغز ، كما تفعل البروتونات والإلكترونات.
يتخلل مجال هيغز الكون بأكمله ويسبب التصاق البوزونات بالجسيمات.
ظهرت بوزونات هيغز مع برودة الكون ، في حلقة يشير إليها الفيزيائيون على أنها كسر تلقائي للتناظر.
درجات
|1| للوصول ، انقر فوق هنا.
بقلم رافائيل هيلربروك
مدرس الفيزياء