bozon Higgsa, zwany także cząstką Higgsa, cząstka będąca cząstką nośną lub bozonem pola Higgsa, które przenika przestrzeń i dzięki oddziaływaniom z nimi nadaje masę wszystkim elementarnym cząstkom subatomowym. Pole i cząstka-nazwane na cześć Petera Higgsa z Uniwersytetu w Edynburgu, jednego z fizyków, który w 1964 roku po raz pierwszy zaproponował mechanizm-dostarczyły testowalnej hipotezy pochodzenia masy w cząstkach elementarnych., W kulturze popularnej bozon Higgsa jest często nazywany „cząstką Boga”, po tytule cząstki Boga Nobla Leona Ledermana: jeśli wszechświat jest odpowiedzią, Jakie jest pytanie? (1993), która zawierała twierdzenie autora, że odkrycie cząstki jest kluczowe dla ostatecznego zrozumienia struktury materii.,

Detekcja bozonu Higgsa

Zdarzenie zarejestrowane w 2012 roku przez kompaktowy Detektor elektromagnesu Mionowego (CMS) przy dużym Zderzaczu Hadronów w zderzeniach proton-proton o energii ośrodka masy 8 wolty teraelektronowe (tev). W tym przypadku powstała para bozonów Z, Z których jeden rozpadł się na parę elektronów (zielone linie i zielone wieże), podczas gdy drugi bozon Z rozpadł się na parę mionów (czerwone linie). Łączna masa dwóch elektronów i dwóch mionów była bliska 126 GeV., Oznacza to, że cząstka o masie 126 GeV była wytwarzana, a następnie rozpadała się do dwóch bozonów Z, dokładnie tak, jak oczekiwano, gdyby zaobserwowana cząstka była bozonem Higgsa.

© 2012 CERN

  • dowiedz się, dlaczego bozon Higgsa jest zawarty w modelu standardowym obok cząstek takich jak elektrony, fotony i kwarki

    wyjaśnienie, dlaczego bozon Higgsa jest zawarty w modelu standardowym.,

    © MinutePhysics (a Britannica Publishing Partner)Zobacz wszystkie filmy do tego artykułu

dowiedz się, jak pole Higgsa daje masę cząstek

wyjaśnienie, jak pole Higgsa daje masę cząstek.,

© MinutePhysics (a Britannica Publishing Partner)Zobacz wszystkie filmy do tego artykułu

pole Higgsa różni się od innych podstawowych pól—takich jak pole elektromagnetyczne—które leżą u podstaw podstawowych sił między cząstkami. Po pierwsze, jest to pole skalarne, tzn. ma wielkość, ale nie ma kierunku. Oznacza to, że jego nośnik, bozon Higgsa, ma wewnętrzny moment pędu lub spin równy 0, w przeciwieństwie do nośników pól siłowych, które mają spin., Po drugie, pole Higgsa ma niezwykłą właściwość, że jego energia jest wyższa, gdy pole jest zerowe, niż gdy jest niezerowe. Cząstki elementarne zyskały więc swoją masę w wyniku oddziaływań z niezerowym polem Higgsa dopiero wtedy, gdy Wszechświat ochłodził się i stał się mniej energiczny po Wielkim Wybuchu (hipotetycznej pierwotnej eksplozji, w której powstał wszechświat). Różnorodność mas charakteryzujących elementarne cząstki subatomowe powstaje, ponieważ różne cząstki mają różną siłę oddziaływania z polem Higgsa.,

mechanizm Higgsa odgrywa kluczową rolę w teorii elektrozaworów, która jednoczy oddziaływania za pomocą siły słabej i siły elektromagnetycznej. Wyjaśnia, dlaczego nośniki siły słabej, cząstki W i cząstki Z, są ciężkie, podczas gdy nośnik siły elektromagnetycznej, Foton, ma masę zerową. Eksperymentalne dowody na istnienie bozonu Higgsa są bezpośrednią wskazówką na istnienie pola Higgsa. Możliwe jest również, że istnieje więcej niż jeden rodzaj bozonu Higgsa., Eksperymenty poszukiwały masywnego bozonu Higgsa w zderzaczach akceleratorów cząstek o najwyższej energii, w szczególności Tevatronu w Narodowym Laboratorium akceleratorów Fermi oraz Wielkiego Zderzacza Hadronów (LHC) w CERN (Europejskiej Organizacji Badań Jądrowych). 4 lipca 2012 roku naukowcy z LHC ogłosili, że wykryli interesujący sygnał, który prawdopodobnie pochodzi z bozonu Higgsa o masie 125-126 gigaelektronowoltów (miliardów elektronowoltów; GeV). Konieczne były dalsze dane, aby ostatecznie potwierdzić te obserwacje, a takie potwierdzenie ogłoszono w marcu 2013 r., W tym samym roku Higgs i belgijski fizyk François Englert (który również zaproponował mechanizm Higgsa) podzielili się Nagrodą Nobla w dziedzinie fizyki.

produkcja bozonu Higgsa

jeden z czterech najważniejszych sposobów wytwarzania bozonów Higgsa, a następnie rozpadu w Wielkim Zderzaczu Hadronów. Dwa zderzające się protony emitują Bozon W. Dwa bozony W zderzają się, tworząc bozon Higgsa, który z kolei rozpada się na dwa bozony Z, Z których każdy rozpada się na elektron plus pozyton lub mion plus antymion.,

Encyclopædia Britannica, Inc.