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.




Коментирай

За да добавите коментар, трябва да ползвате браузър с поддръжка на JavaScript или да позволите използването на JavaScript в браузъра си, ако то е спряно.
Впишете се с профила си, за да използвате разширените възможности при писане на коментари!
Captcha изображение
Екипът на Perunik.COM ви благодари, че използвате кирилица. Отговорността за коментарите е на коментиращите. Сайтът не носи отговорност за коментарите, тъй като модераторите нямат техническа възможност да проверяват коментари 24 часа в денонощието. В случай, че коментарът Ви съдържа нецензурни квалификации и лични нападки, или обида на расова, сексуална, етническа или верска основа, той ще бъде изтрит от редакторите на сайта при установяването на този факт. Можете да докладвате за нередности и неподходящи коментари с иконата след "Отговор" - "Докладвай за нередност"

Хороскоп за 26.08.2019

Хороскоп за Овен

Овен
Денят ще ви предложи благоприятните възможности, които ще ви доближат до целите, които сте си поставили. Е, ще има и такива, които ще се носят по течението, необезпокоявани от нищо и без амбиции за бъдещето си. Ако сте сред тях помислете за близките си, със сигурност ще откриете поне една причина, заради която да стенете по-активни.
26.08.2019

Хороскоп за Телец

Телец
Днес подхождайте разумно към ангажиментите си, опитайте се да направите бизнесконтактите си едновременно полезни и приятни. През днешния ден ще ви се наложи да направите съдбоносен избор, бъдете далновидни и преценете обстойно всичко.
26.08.2019

Хороскоп за Близнаци

Близнаци
Психическата ви устойчивост ще бъде поставена на изпитание и не заради друго, а от преумора. Натоварената ви програма изисква да преразгледате участията си на всяка цена, като прехвърлите част от задълженията си върху сътрудници и партньори. Ще бъде от общ интерес и доверието във вас няма да пострада.
26.08.2019

Хороскоп за Рак

Рак
Водите спечелена битка. Просто трябва нещо да промените. Помислете къде бъркате. Изгледите ви за успех са големи и е нелепо да се тормозите. Търпението ви също трябва да е на ниво. Съвсем скоро усилията ви ще бъдат възнаградени. Денят се очертава като много успешен.
26.08.2019

Хороскоп за Лъв

Лъв
В открит разговор ще изчистите съмненията и изгладите недоразуменията между вас и партньора ви. Тонусът ви ще се подобри и това ще се отрази благоприятно на заниманията ви. Станете по-приветливи и не допускайте да ви владеят тъмни мисли. Предстоят промени свързани с дома ви.
26.08.2019

Хороскоп за Дева

Дева
Чувствате се добре и това си личи. Излъчваната от вас ведрина пленява околните. С премерените си действия на работното място улеснявате всички, с които работите. А също така ще увеличите и финансите си. Посветете вечерта на любим човек и направете всичко за да ви бъде приятно.
26.08.2019

Хороскоп за Везни

Везни
Денят ви ще е наситен с много интересни преживявания и със сигурност ще го запомните. Идеите, които споделяте сред професионалните си среди ще бъдат добре възприети и не е изключено да ви направят предложения, които доста ще ви накарат да се замислите. Личният ви живот също е динамичен, вероятно ще задълбочите отношенията си с определен човек.
26.08.2019

Хороскоп за Скорпион

Скорпион
Заемете се с работата си и не отклонявайте вниманието си с волности. Отговорностите ви не са малки - професионални, семейни, обществени, а за личните ще ви остане по-малко време. За нещата, които ви радват извън дома ще се погрижат приятелите. Интимната връзка, която започвате сега няма да премине в брак.
26.08.2019

Хороскоп за Стрелец

Стрелец
Достатъчно време отделихте върху плановете си за бизнеса. Но, нищо няма да бъде сигурно до последния момент. Налага се да се въоръжите с търпение и спокойствие. В личен план ще се радвате на добро здраве и настроение. Ще прекарате приятни часове с интересни хора и е възможно да възникне нова връзка.
26.08.2019

Хороскоп за Козирог

Козирог
Днес може и да не ви остане много време да почивате, но със сигурност ще ви бъде много забавно. В стремежа си да ви съдействат някои от колегите ви е възможно да създадат трудности, но това няма да се отрази на крайния резултат от работата ви.
26.08.2019

Хороскоп за Водолей

Водолей
Бъдете повече реалисти, нямате нужда от фалшиви обещания и блясък, който не радва сърцето ви. По-малко споделяйте плановете си и работете самостоятелно за тяхното осъществяване. Обкръжението ви е пъстроцветно, изберете подходящите хора, с които ви е приятно да общувате.
26.08.2019

Хороскоп за Риби

Риби
Не се задълбочавайте в подробностите на отминали събития, ще отнемат от енергията ви без особен ефект. Мислете позитивно и продължете напред. Ще направите добър избор при покупка на вещ за бита ви, което ще ви създаде настроение. Изразен успех за хората, занимаващи се с творчески професии.
26.08.2019
Последни новини