Търсят чудовищен Хигс бозон с Големия адронен колайдер. Може да държи съдбата на Вселената

Бозона на Хигс, чието погрешно титуловане в медиите като "Божията частица" притесни физиците, за пръв път бе засечен в Големия адронен колайдер (LHC) през 2012 година. Тази елементарна частица част от поле, което прониква през цялото пространство-време, взаимодейства с много частици, като електрони и кварки, осигурявайки тези частици с маса.

Но бозонът на Хигс, който откри Големият адронен колайдер, беше изненадващо лек. Според най-добрите оценки трябваше да е много по-тежък. Това отваря един интересен въпрос: Разбира се, наблюдавахме бозон на Хигс, но това ли е единственият бозон на Хигс? Има ли още от тях? За новото търсене на загадъчната частица разказва LiveScience.

Въпреки че все още нямаме никакви доказателства за по-тежък Хигс бозон, екип от изследователи, базирани в LHC, най-големият детектор в света, решават този въпрос в момента. Дискутира се дали когато протоните се разбиват в пръстеновидния колайдер, няма да появят тежки Хигс и дори частиците на Хигс, съставени от различни видове Хигс.

Ако тежкият бозон на Хигс наистина съществува, тогава трябва да преконфигурираме разбирането си за Стандартния модел на физиката на елементарните частици с новооткритото - има много повече частици на Хигс. И в рамките на тези сложни взаимодействия може да получим представа за всичко - от масата на призрачната частица неутрино до крайната съдба на Вселената.

Всичко за бозона
Без бозона на Хигс, почти целият стандартен модел се срива. Но за да говорим за бозона на Хигс, първо трябва да разберем как Стандартният модел гледа на вселената.

В нашата най-добра концепция за субатомния свят, използвайки Стандартния модел елементарните частици всъщност не са много важни. Вместо това има полета. Тези полета проникват и поглъщат цялото пространство и време. Има едно поле за всеки вид частици. Така че има поле за електроните, поле за фотоните и така нататък и така нататък. Това, което мислите за частици, вдействителност са наистина локални малки вибрации в техните конкретни полета. И когато частиците взаимодействат (да речем, отскачайки една от друга), вибрациите в полетата, вдействителност изпълняват много сложен танц. 

Бозонът на Хигс има специален вид поле. Подобно на другите полета, то прониква през цялото пространство и време и също така може да говори и да играе с полетата на всички останали.

Но полето на Хигс има две много важни задачи, които не могат да бъдат постигнати от друга област.

Първата му задача е да говори с бозоните W и Z (чрез съответните им полета), носителите на слабата ядрена сила. Като говори с тези други бозони, Хигс може да им даде маса и да гатантира, че остават отделени от фотоните, носителите на електромагнитна сила. Без намесата на бозона на Хигс, всички те биха се слели заедно и тези две сили биха се слели.

Другата работа на бозона на Хигс е да говори с други частици, като електроните, като също им дава маса. Всичко това работи добре, защото нямаме друг начин да обясним масите на тези частици.

Леки и тежки
Всичко това е разработено през 60-те години чрез поредица от сложни, но сигурни елегантни формули, но има една малка ттрудност в теорията. Няма истински начин да се предскаже точното тегло на бозона на Хигс. С други думи, когато отидете да търсите частицата (която е малка локална вибрация на много по-голямото поле) в ускорителя на частици, не знаете точно какво и къде ще намерите. 

През 2012 г. учените от Големия адронен колайдер обявиха откриването на бозона на Хигс, след като откриха няколко от частиците, които представляват полето на Хигс, когато протоните били разбити един в друг при почти светлинна скорост. Тези частици имали маса от 125 гигалектронволт (GeV), или около еквивалента на 125 протона - е доста тежки, но не и невероятно огромни.

На пръв поглед всичко това звучи добре. Физиците всъщност не са имали твърда прогноза за масата на бозона на Хигс, така че тя можела да бъде каквато и да е. Случайно откриват масата в енергийния диапазон на колайдера. И всичко е чудесно. С изключение на това, че има някакво колебание, полу-предсказания за масата на бозона на Хигс, основани на начина, по който взаимодейства с още една частица, най-горния кварк. Тези изчисления предвиждат брой пъти по-голям от 125 GeV. Възможно е само тези прогнози да са погрешни, но след това трябва да се върнем обратно към математиката и да разберем. Или несъответствието между широките прогнози и реалността на това, което е открито в Големия адронен колайдер, може да означава, че историята на бозона на Хигс е нещо повече.

Огромният Хигс
Много добре, може да има изобилие от бозони на Хигс бозони, които са твърде тежки за нас, за да ги наблюдаваме с нашите сегашни колайдери (масата и енергията ни връщат към известното уравнение на Einstein E = mc ^ 2, което показва, че енергията е маса и масата е енергия. Колкото по-висока е масата на частицата, толкова повече енергия има и толкова повече енергия е нужна, за да се създаде такова тежко нещо.)

Всъщност, някои спекулативни теории, които прокарват нашето познание за физиката отвъд стандартния модел, предсказват съществуването на тези тежки Хигс бозони. Точната природа на тези допълнителни Хигс частици варира според теорията от просто едно или две изключително тежки полета на Хигс до композитни структури, направени от множество различни видове Хигс бозони, залепени заедно.

Теоретиците се опитват да намерят някакъв възможен начин да тестват тези теории, тъй като повечето от тях са просто невъзможни експерименти в момента. В неотдавнашна статия, публикувана в "Journal of High Energy Physics" и в arXiv, екип физици предлага да се търси съществуването на повече бозони на Хигс, базирайки се на особения начин, по който частиците могат да се разпадат в по-леки, по-лесно разпознаваеми частици като електрони, неутрино и фотони. Въпреки това, тези разпадания са изключително редки и макар по принцип да могат да се открият с Големия адронен колайдер, ще са необходими много повече години. 

Когато става въпрос за тежките Хигс, просто ще трябва да бъдем търпеливи.

Facebook коментари

Коментари в сайта

Хороскоп за 17.11.2019

Хороскоп за Овен

Овен
Получавате нужната ви подкрепа и разбиране от близък човек. Помогнете му да ви помогне. Поговорете непредубедено с него и ще си изясните много неща. Постепенно постигате, това към което се стремите. Днес ще се наложи да направите някои компромиси в името на по-дългосрочни цели. Не приемате съвети от никого и така усложнявате задачата си.
17 ное 2019

Хороскоп за Телец

Телец
Обстоятелствата ще ви помогнат да отстоявате по-лесно интересите си, щом сте убедени в правотата си. В живота ви скоро ще се появи нова личност, която ще ви очарова с интелект и артистично присъствие. Отношенията ви ще се задълбочат, като при някои те могат да стигнат и до брак. Семейните да внимават, удоволствията на вън са рискови за тях.
17 ное 2019

Хороскоп за Близнаци

Близнаци
Ангажирането ви с чужди проблеми ще ви натовари, но и накара да се почувствате доволни от себе си. Постигнатото ще ви се отрази добре на самочувствието, ще подсили усещането ви за значимост. Балансът може да се наруши, ако поставите своите интереси над всичко друго.
17 ное 2019

Хороскоп за Рак

Рак
Заемате се с доста дела наведнъж днес, което едва ли ви гарантира добри резултати. По-възможно е да не останете доволни от себе си, затова се постарайте да се съсредоточите само върху най-важните си ангажименти. Разбирате се прекрасно с човек, с когото сте имали противоречия до този момент. Ще останете очаровани от постъпката на свой близък.
17 ное 2019

Хороскоп за Лъв

Лъв
С покупки по дома ще зарадвате близките си, пък и ще подобрите бита си. Може да си позволите и повече удоволствия, заслужили сте ги. Работни ангажименти могат да създадат у някои от вас напрежение, но ще ги приключите в рамките на деня. Оставете си време за лични нужди и почивка.
17 ное 2019

Хороскоп за Дева

Дева
Очаква ви ден изпълнен с любов и хармонични отношения. В подобна среда най-приятното нещо ще е да си почивате и да се радвате на взаимоотношенията си с любими хора. Работата ви днес ще е успешна, но най-добре ще е да я отложите, ако имате тази възможност. Втората част от деня ще ви изненада с предложение на приятел, на което трудно ще устоите.
17 ное 2019

Хороскоп за Везни

Везни
Самоуверени сте днес и поводът за това най-вероятно е свързан с любимия ви човек. Добри новини, свързани с него ще дадат нова перспектива на връзката ви. Денят ще ви предложи избор на възможности и от вас зависи какво ще предпочетете. В добро настроение сте и е сигурно, че ви очаква приятен ден. Обърнете внимание на здравето си.
17 ное 2019

Хороскоп за Скорпион

Скорпион
Непрекъснато сте в движение днес и се занимавате с различни неща, които по-скоро ви натоварват, отколкото ви помагат да се отпуснете. Вие обаче сте във върхова форма и противно на очакванията на околните едва ли ще предпочетете да почивате днес. Заемате се с няколко неща едновременно и се чувствате наистина добре когато действате.
17 ное 2019

Хороскоп за Стрелец

Стрелец
Днес обърнете по-голямо внимание на сърдечния си партньор. Ако напоследък сте пренебрегвали желанията му, сега е момента да поправите грешката си. Опитайте се да прекарате приятно този ден и най-вече да си починете. Имате богато въображение и бихте могли да измислите нещо еднакво интригуващо за всички.
17 ное 2019

Хороскоп за Козирог

Козирог
Промените при вас са в ход, но помислете дали това очаквате. Извличайте най-доброто за себе си, без да залитате по фалшиви обещания и представи за бляскаво бъдеще. Сами се погрижете за себе си, за да не обвинявате друг, в случай на различия в мисленето. Ще изненадате много хора с решенията си.
17 ное 2019

Хороскоп за Водолей

Водолей
Събития ще ви накарат да избирате между няколко еднакво привлекателни възможности. Не се колебайте дълго и се възползвайте изцяло от случая. Денят бележи и успешно решаване на въпроси свързани с интимен партньор. Не пренебрегвайте извора, от който черпите наслада.
17 ное 2019

Хороскоп за Риби

Риби
Присъствието ви респектира и кара мнозина да се съобразяват с вас. Съобразявайки се с общото настроение днес, по-лесно ще постигате целите си. Внимавайте на пътя и при работа на открито. Атмосферата в семейството ще ви провокира към размисъл дали не грешите, като предлагате помощта си във всяка ситуация.
17 ное 2019
Последни новини