bosonaastalhiggs on füüsika põhiosake, mis vastutab massi määramise eest osakestele, mida ei tohiks olla pasta või et nende mass peaks olema väiksem kui neil. Higgsi bosoni ennustas teoreetiliselt 1964. aastal Peeterhiggs ja FrancoisInglise, kuid selle vaatlemine oli võimalik alles 2013. aastal tänu tehnoloogia arengule osakeste kiirendid.
Vaataka: Kvantarvutus - tutvuge arvutitehnoloogia uue piiriga
Mis on Higgsi boson lihtsustatult?
higgsi boson on üks füüsika elementaarosakesi (neid osakesi tuntakse kui standardmudel füüsika). Selle osakese eest vastutab luua väli, mis läbib kogu ruumi, nimega Higgsi väli. Higgsi väli vastutab massi määramise eest osakestele, näiteks kvarke (mis moodustavad prootonid ja neutronid) ja elektronid.
Higgsi väli suhtleb asja sarnane elektromagnetvälja interaktsiooniga elektrilaengud - bosoni abil, mis elektromagnetism, seda nimetatakse footon. Bosoonid on omakorda osakesed, mis "edastavad" erinevat tüüpi jõudu aatomitele moodustavatele osakestele ja mis tekitavad meid ümbritsevaid asju, nn fermionid.
Higgsi bosoni teooria oli 1964. aastal Peeterhiggs ja poolt FrancoisEnglert, lisaks veel neli teoreetilist füüsikut. Esimene katse, mis oli võimeline selle osakese olemasolu tõestama, viidi läbi alles 2013. aastal, kasutades maailma suurimat osakeste kiirendit LHC (Suur hadronite kokkupõrge).
Higgsi bosoni avastamine andis Higgsile ja Englertile 2013. aastal Nobeli füüsikaauhinna:
2013. aasta Nobeli füüsikaauhind anti ühiselt François Englertile ja Peter W. Higgs mehhanismi teoreetilise avastamise eest, mis aitas kaasa meie arusaamisele subatoomiliste osakeste massi päritolust ja kinnitas hiljuti prognoositud põhiosakese avastamine ATLAS- ja CMS-katsete abil CERN.|1|
Näe rohkem:Avastage, millised on looduse põhijõud ja kuidas need mõjutavad meie tegelikkust
Kas Higgsi boson on olemas?
Jah, Higgsi boson on olemas. Selle osakese olemasolu kinnitati 2013. Aastal suure energiaga katsed välja töötatud LHC-s. Teoreetiliste ennustuste kohaselt oli seda bosoni võimalik jälgida ainult äärmuslikes tingimustes, sarnaselt tingimustele, milles Higgsi väli tekkis. Universumi algusaegadel - hetked pärast Suur pauk. Selleks on kogu maailma füüsikud ühinenud, et uurida viise osakeste kiirendamiseks ja põrkamiseks, et selliseid tingimusi simuleerida.
2012. aastal suutis LHC jõuda juba kuni 8 TeV (teraelektronvolt) prootonikiire kiirendamisel ja kokkupõrkel meeledvastandid liikumine kiiruse lähedal valguse kiirus, tiirutades oma tohututes rõngastes. Nii oli võimalik jälgida, kuigi äärmiselt lühikese aja jooksul, a seni tundmatu osake, kuid millel olid kõik väljateooria järgi ennustatud omadused Higgs.
Kui oluline on Higgsi boson?
Higgsi bosonil on tohutu tähtsus mateeria mõistmine See on pärit Universum ise. Selle bosoni olemasolu tõendamine muutis seda, kuidas füüsikud said osakeste füüsika standardmudelist aru.
Tänu Higgsi bosoniga seotud teooriale suutsid füüsikud selgitada kahe loodusjõu - nõrk jõud ja elektromagnetiline jõud, mis vastavalt Higgsi teooria, on avaldused ühest jõust, mida väidetavalt tekitati elektrivõrkjõuna veel kaks ajal, mil Universum jahtus, hetk pärast oma suurt inflatsiooni, mida nimetatakse Suur pauk.
Selle tõttu, kuidas Higgsi väli põhjustab teatud osakestel massi “juurdekasvu”, arvatakse, et Higgsi bosonid on universumi laienemise selgitamise võti - kosmoloogid usuvad praegu, et 25% kogu universumi massist on loodud aastal tumeaine, kelle olemasolu saab bosoniga seostada.
Higgsi boson ja ilukirjandus
Higgsi boson oli kogu maailmas tuntud nime all “Jumala osake”. See nimi tuli välja siis, kui Ameerika füüsik LeonLederman (1922-2018) kavatses välja anda raamatu, mis rääkis bosoni olemasolu otsimise taga oleva loo pealkirjaga paganama osake (Neetud osake), viidates sellele, kui raske oli sellist osakest tuvastada. Toimetaja soovitas siiski pealkirja muuta Jumala osake (Jumala osake). See nimi tekitas teadusringkondades mässu, mis muutus ettevaatamatute kriitika ja protestide sihtmärgiks.
Higgsi bosoni saladus ja kogu selle jälgimiseks vajalik tehnoloogia, mis on saavutatud osakeste kiirenditega tehtud edusammude tõttu on see olnud ilukirjanduse jaoks väga huvitav teema teaduslik. Higgsi boson on hiljuti tänu seeria käivitas Netflix, pime. Sarjas suudab Higgsi boson, mida tegelased kutsuvad ka tumeaineks, läbi aegruumi tunneldada (ussiaugud), viies peategelase erinevatesse aegadesse ja reaalsustesse.
Vaataka: Stringiteooria - mitu dimensiooni ja paralleelsed universumid, kas see on võimalik?
Higgsi bosoni kokkuvõte
Higgsi boson "seob" teatud tüüpi osakesi ja annab neile teatud hulga massi (inerts).
Higgsi boson saab massi Higgsi väljaga suhtlemisel, samuti prootonid ja elektronid.
Higgsi väli tungib läbi kogu Universumi ja paneb bosonid osakeste külge kinni jääma.
Higgsi bosonid tekkisid universumi jahtudes, episoodis, mida füüsikud nimetavad spontaanseks sümmeetria purunemiseks.
Hinne
|1| Juurdepääsuks klõpsake nuppu siin.
Autor Rafael Hellerbrock
Füüsikaõpetaja