bosoninhiggs is een fundamenteel deeltje van de natuurkunde dat verantwoordelijk is voor het toekennen van massa aan deeltjes die dat niet zouden moeten hebben pasta of dat ze een kleinere massa zouden moeten hebben dan ze hebben. Het Higgs-deeltje werd theoretisch voorspeld in 1964 door Peterhiggs en FrançoisEngels, maar de waarneming ervan was pas in 2013 mogelijk dankzij de technologische vooruitgang van deeltjesversnellers.
Kijkenook: Quantum Computing - Maak kennis met de nieuwe grens van computertechnologie
Wat is het Higgs-deeltje in eenvoudige bewoordingen?
het higgs-deeltje is een van de elementaire deeltjes van de natuurkunde (deze deeltjes staan bekend als de standaard model van natuurkunde). Dit deeltje is verantwoordelijk voor maak een veld dat alle ruimte doordringt, het Higgs-veld genoemd. Het Higgs-veld is verantwoordelijk voor het toekennen van massa aan deeltjes zoals quarks (die de vormen protonen en neutronen) en de elektronen.
Het Higgs-veld interageert met de er toe doen vergelijkbaar met de manier waarop het elektromagnetische veld interageert met de elektrische ladingen — door middel van een boson, dat, in het geval van de elektromagnetisme, het heet foton. Bosonen zijn op hun beurt deeltjes die verschillende soorten kracht 'overdragen' naar de deeltjes die atomen vormen en die aanleiding geven tot dingen om ons heen, genaamd fermionen.
Het Higgs-deeltje werd in 1964 getheoretiseerd door Peterhiggs en bij FrançoisEngels, naast vier andere theoretische natuurkundigen. Het eerste experiment dat het bestaan van dit deeltje kon bewijzen, werd echter pas in 2013 uitgevoerd, met behulp van de grootste deeltjesversneller ter wereld, de LHC (Large Hadrons Collider).
De ontdekking van het Higgs-deeltje leverde Higgs en Englert in 2013 de Nobelprijs voor de natuurkunde op:
De Nobelprijs voor de Natuurkunde 2013 werd gezamenlijk toegekend aan François Englert en Peter W. Higgs voor de theoretische ontdekking van een mechanisme dat heeft bijgedragen aan ons begrip van de oorsprong van de massa van subatomaire deeltjes, en dat werd onlangs bevestigd door de ontdekking van het voorspelde fundamentele deeltje, door de ATLAS- en CMS-experimenten bij de Large Hadron Collider van de CERN.|1|
Bekijk meer:Ontdek wat de fundamentele krachten van de natuur zijn en hoe ze onze realiteit beïnvloeden
Bestaat het Higgs-deeltje?
Ja, het Higgs-deeltje bestaat. Het bestaan van dit deeltje werd in 2013 bevestigd tijdens experimenten met hoge energie ontwikkeld bij de LHC. Volgens theoretische voorspellingen kon dit boson alleen worden waargenomen onder extreme omstandigheden, vergelijkbaar met de omstandigheden waaronder het Higgs-veld is ontstaan. tijdens het begin van het heelal — even na de Oerknal. Daartoe zijn natuurkundigen van over de hele wereld samengekomen om manieren te bestuderen om deeltjes te versnellen en te laten botsen om dergelijke omstandigheden te simuleren.
In 2012 was de LHC al in staat om energieën te bereiken tot 8 TeV (teraelectron-volt) bij het versnellen en botsen van protonenbundels in zintuigentegenstellingen, bewegen met snelheden dicht bij de lichtsnelheid, cirkelend in zijn enorme ringen. Op deze manier was het mogelijk om, zij het voor een zeer korte tijd, een deeltje dat tot nu toe onbekend was, maar dat alle kenmerken had die door de veldentheorie werden voorspeld van Higgs.
Hoe belangrijk is het Higgs-deeltje?
Het Higgs-deeltje is van enorm belang voor de begrip van materie Het is van Universum zelf. Het bewijs van het bestaan van dit boson veranderde de manier waarop natuurkundigen het standaardmodel van de deeltjesfysica begrepen.
Dankzij de theorie met betrekking tot het Higgs-deeltje konden natuurkundigen de werking van twee fundamentele natuurkrachten verklaren - de zwakke kracht en de elektromagnetische kracht;, die volgens Higgs-theorie, zijn manifestaties van een enkele kracht, bekend als elektrozwakke kracht, die zogenaamd aanleiding gaf tot: nog twee op het moment dat het heelal afkoelde, enkele ogenblikken na zijn grote inflatie, bekend als Oerknal.
Vanwege de manier waarop het Higgs-veld ervoor zorgt dat bepaalde deeltjes massa "toenemen", wordt aangenomen dat de Higgs-bosonen de sleutel tot het verklaren van de uitdijing van het universum - kosmologen geloven momenteel dat 25% van alle massa in het universum wordt gemaakt in donkere materie, waarvan het bestaan kan worden gerelateerd aan het boson.
Higgs-deeltje en fictie
Het Higgs-deeltje was wereldwijd bekend onder de naam "Goddeeltje". Deze naam kwam ter sprake toen de Amerikaanse natuurkundige LeonLederman (1922-2018) was van plan een boek uit te brengen dat het verhaal achter de zoektocht naar het bestaan van het boson vertelde, getiteld het verdomde deeltje (Het verdomde deeltje), als een verwijzing naar hoe moeilijk het was om zo'n deeltje te detecteren. De redacteur stelde echter voor om de titel te wijzigen in: Het God-deeltje (Het Goddeeltje). De naam veroorzaakte opstand in de wetenschappelijke gemeenschap, die het doelwit werd van kritiek en protesten van onoplettende mensen.
Het mysterie achter het Higgs-deeltje en alle technologie die nodig is om het te observeren, bereikt door van de vooruitgang met deeltjesversnellers, hebben het een onderwerp van groot belang voor fictie gemaakt wetenschappelijk. Het Higgs-deeltje heeft onlangs grote bekendheid gekregen dankzij de serie gelanceerd door Netflix, donker. In de serie kan het Higgs-deeltje, dat door de personages ook wel donkere materie wordt genoemd, door ruimte-tijd tunnelen (wormgaten), neemt de hoofdpersoon mee naar verschillende tijden en realiteiten.
Kijkenook: Snaartheorie - meerdere dimensies en parallelle universums, is het mogelijk?
Higgs-boson samenvatting
Het Higgs-deeltje "bindt" zich aan sommige soorten deeltjes en geeft ze een bepaalde hoeveelheid massa (traagheid).
Het Higgs-deeltje verkrijgt massa door interactie met het Higgs-veld, net als protonen en elektronen.
Het Higgs-veld doordringt het hele universum en zorgt ervoor dat bosonen aan deeltjes blijven kleven.
De Higgs-bosonen kwamen tevoorschijn toen het heelal afkoelde, in een episode die natuurkundigen een spontane symmetriebreking noemen.
Cijfers
|1| Om toegang te krijgen, klik op hier.
Door Rafael Hellerbrock
Natuurkunde leraar