Higgs-Boson

Higgs-Boson, auch Higgs-Teilchen genannt, Teilchen, das das Trägerteilchen oder Boson des Higgs-Feldes ist, ein Feld, das den Raum durchdringt und alle elementaren subatomaren Teilchen durch ihre Wechselwirkungen mit ihnen mit Masse ausstattet. Das Feld und das Teilchen—benannt nach Peter Higgs von der Universität Edinburgh, einem der Physiker, die 1964 den Mechanismus erstmals vorschlugen—lieferten eine testbare Hypothese für den Ursprung der Masse in Elementarteilchen., In der Populärkultur wird das Higgs-Boson oft als „Gottpartikel“ bezeichnet, nach dem Titel des Nobelphysikers Leon Lederman Das Gottpartikel: Wenn das Universum die Antwort ist, Was ist die Frage? (1993), die die Behauptung des Autors enthielt, dass die Entdeckung des Teilchens für ein endgültiges Verständnis der Struktur der Materie entscheidend ist.,

Das Higgs—Feld unterscheidet sich von anderen Grundfeldern—wie dem elektromagnetischen Feld -, die den Grundkräften zwischen Teilchen zugrunde liegen. Erstens ist es ein Skalarfeld; dh es hat Größe, aber keine Richtung. Dies impliziert, dass sein Träger, das Higgs-Boson, im Gegensatz zu den Trägern der Kraftfelder, die Spin haben, einen intrinsischen Drehimpuls oder Spin von 0 hat., Zweitens hat das Higgs-Feld die ungewöhnliche Eigenschaft, dass seine Energie höher ist, wenn das Feld Null ist, als wenn es ungleich Null ist. Die Elementarteilchen erhielten ihre Massen daher erst durch Wechselwirkungen mit einem Higgs-Feld ungleich Null, als sich das Universum abkühlte und nach dem Urknall (der hypothetischen Urexplosion, aus der das Universum entstand) weniger energisch wurde. Die Vielfalt der Massen, die die elementaren subatomaren Teilchen charakterisieren, entsteht, weil verschiedene Teilchen unterschiedliche Wechselwirkungsstärken mit dem Higgs-Feld haben.,

Der Higgs-Mechanismus spielt eine Schlüsselrolle in der elektroschwachen Theorie, die Wechselwirkungen über die schwache Kraft und die elektromagnetische Kraft vereint. Es erklärt, warum die Träger der schwachen Kraft, die W-Teilchen und die Z-Teilchen, schwer sind, während der Träger der elektromagnetischen Kraft, das Photon, eine Masse von Null hat. Experimentelle Beweise für das Higgs-Boson sind ein direkter Hinweis auf die Existenz des Higgs-Feldes. Es ist auch möglich, dass es mehr als einen Higgs-Boson-Typ gibt., Experimente suchten nach dem massiven Higgs-Boson bei den energiereichsten Teilchenbeschleunigern, insbesondere dem Tevatron am Fermi National Accelerator Laboratory und dem Large Hadron Collider (LHC) am CERN (European Organization for Nuclear Research). Am 4. Juli 2012 gaben Wissenschaftler am LHC bekannt, dass sie ein interessantes Signal entdeckt hatten, das wahrscheinlich von einem Higgs-Boson mit einer Masse von 125-126 Gigaelektronenvolt (Milliarden Elektronenvolt; GeV) stammte. Weitere Daten waren erforderlich, um diese Beobachtungen endgültig zu bestätigen, und diese Bestätigung wurde im März 2013 angekündigt., Im selben Jahr teilten sich Higgs und der belgische Physiker François Englert (der auch den Higgs-Mechanismus vorgeschlagen hatte) den Nobelpreis für Physik.