От х:

Днес в x:

16 °C

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 20.11.2019

Хороскоп за Овен

Овен
Днес ще подготвяте почвата за бъдещите си делови начинания. Способността ви обмислено и разумно да пристъпвате към всяко начинание ще ви бъде от полза. Акцентирайте върху възможностите си за развитие. Някои от вас ще попаднат в нова(стара) обстановка, която ще ги посрещне приветливо и радушно.
20 ное 2019

Хороскоп за Телец

Телец
Ще погледнете от друг ъгъл на съществуващ проблем и ще ви се отдаде бързо да намерите решението му. Възползвайте се от общуването с хора, чиито възможности са безспорни в професионалната или друга интересуваща ви сфера. Бъдете внимателни и отзивчиви, за да срещнете съпричастност в делата си.
20 ное 2019

Хороскоп за Близнаци

Близнаци
На всеки, който ви пречи в работата му покажете, че предпочитате сами да я свършите, отколкото да слушате празни приказки. Това е начин да постигнете целите си днес. На път сте да спечелите битката, не се отказвайте. Ще получите покана за нечие тържество и то ще ви улесни в общуването.
20 ное 2019

Хороскоп за Рак

Рак
Владейте емоциите си и не се поддавайте на чужди внушения. Вие най-добре знаете какво трябва да направите, за да доближите успеха до себе си. Заради финансови нужди някои от вас ще потърсят допълнителна работа, подпомагайки бюджета на семейството си. Толерантността и търпението ви в общуването ще убеди опонентите в правотата ви.
20 ное 2019

Хороскоп за Лъв

Лъв
Постепенно финансовите ви проблеми ще се разрешат по неочакван дори от вас начин. Това ще ви даде възможност да помислите за разширяване на дейността си. Не изпреварвайте събитията и помнете, че за всяко нещо си има време.
20 ное 2019

Хороскоп за Дева

Дева
За мнозина от вас денят ще е приятен и няма да липсват изненади. Ще получите добра оценка за работата си, което ще се отрази положително на професионалното ви развитие. Вярвайте в себе си и дайте изява на скритите си таланти. Някой проявява не скрит интерес към вас и търси взаимност, споделете я.
20 ное 2019

Хороскоп за Везни

Везни
С яркото си присъствие на професионалната сцена ще привлечете вниманието на повече хора, от което делата ви няма да пострадат. Напротив, ще получите повече възможности за изяви. Въпреки умората и отегчението ще имате финансови компенсации, които ще върнат усмивката и благоразположението ви.
20 ное 2019

Хороскоп за Скорпион

Скорпион
Ще останете поласкани от нечие внимание. Търпението и старанието ви да се справите с всяка ситуация, в която попадате ще ви помогне да не оставяте нерешен проблем. Възможно е да възникнат недоразумения, но скоро ще се изяснят причините и ще отпаднат притесненията ви.
20 ное 2019

Хороскоп за Стрелец

Стрелец
Настроението ви днес е чудесно и доста успешно забавлявате хората около себе си. Важен ангажимент може да промени плановете ви за деня, но не допускайте това да развали настроението ви. В състояние сте да се справите с всичко, което сте намислили стига да не разпилявате енергията си за маловажни неща. Приятел ще успее да ви заинтригува.
20 ное 2019

Хороскоп за Козирог

Козирог
Предстои ни спокоен ден, по време на който ще можете нормално да вършите работата си, без да ви притеснява каквото и да било. Способни сте да поемате голяма отговорност, което ще бъде прието с въздишка от колегите ви. Усилията ви ще бъдат оценени по достойнство, а това допълнително ви стимулира да покажете най-доброто от себе си.
20 ное 2019

Хороскоп за Водолей

Водолей
Ще получите добра оценка и награда за упоритостта, с която работите по отстраняването на професионален проблем. Умората ще съпътства придобивките, но няма да съжалявате. В романтично настроение ще потърсите компанията на човек, с когото ви е приятно и ще се насладите на компанията си.
20 ное 2019

Хороскоп за Риби

Риби
Днес ще сте творчески настроени, независимо от това с което се занимавате. Имате доста печеливши идеи, които е необходимо да осмислите обстойно. Контактите ви са ползотворни и ви обещават очаквани възможности. Замете се за работа, предстои ви да свършите много неща. Нямате никакво време за отлагане.
20 ное 2019
Последни новини