Бозон Хиггса
Все, наверно, слышали про эту частицу. И, наверно, все знают про такую страшную вещь, как Большой Адронный Коллайдер, который нас всех обязательно убьет, потому что там заведут черную дыру, которая засосет планету. Только далеко не все знают, что это за зверь такой, зачем его ищут, и почему все-таки коллайдер Землю не разорвет на части. Вот об этом мы и поговорим.
Что такое бозон Хиггса? Во-первых, это гипотетическая частица. Выдумал ее мужик по имени Питер Хиггс еще в 1964 году. Зачем ему это было нужно? Тут надо сделать небольшое лирическое отступление. Мы живем, ходим на работу, кушаем суп на обед, но часто ли мы думаем о том, почему, например, яблоко падает на землю? Понятно, что гравитация и все такое, но откуда она берется? Почему падает вертикально, а не по параболе или гиперболе? Почему объекты имеют массу и что это вообще такое? Вот некоторые виды физиков думают об этом каждый день. Есть разные теории, так или иначе описывающие мир таким, каким мы его видим. Одна из таких теорий называются Стандартной моделью. Она описывает взаимодействие элементарных частиц, правда, не включая гравитацию, но это уже много (кстати, есть предположение, что гравитацию переносит тоже своя частица - гравитон). И делает это она очень даже неплохо, однако при условии существовании дополнительной частицы и дополнительного поля, которые и были названы бозоном Хиггса и полем Хиггса.
Надо сказать, что когда Хиггс впервые пытался опубликовать эту статью в Physical Review Letters, ее отклонили на основании того, что модель не предсказывает ничего нового. Вот тогда и было выдвинуто предположение о том, что существует такая частица, причем довольно тяжелая. Откуда же она берется? Вернемся к предположению о том, что существует т.н. поле Хиггса. Взаимодействуя с ним, элементарные частицы приобретают массу, а этот самый бозон Хиггса - переносчик этого взаимодействия. Предположительно, поле это везде одинаково по Вселенной, т.к. частицы, пришедшие к нам из глубин космоса и древности веков, не отличаются по массе от частиц, созданных "здесь и сейчас". Грубо говоря, все частицы "плавают" по поверхности этого поля, которое придает им инертность, иначе мы бы все были невесомые :)
На самом деле теория не ограничивается Стандартной моделью. Были разработаны и другие теории, которые называются бесхиггсовскими, они как-то обходятся без наличия бозона Хиггса. Но тем не менее, вопрос существования этой частицы - принципиальный (еще бы - откуда берется масса!), поэтому и построили Большой Адронный Коллайдер. Теоретически было предсказано, что ежели такая частичка в самом деле есть, то весит она очень много (по частичковым меркам, конечно). Чтобы ее получить, нужно правильным образом столкнуть другие частички, ибо при их столкновении образуются другие. Чтобы получить бозон Хиггса, эти частицы должны обладать очень высокими энергиями (читай - массами), но до БАКа никакой другой коллайдер не умел так разгонять частицы, чтобы они получали достаточно энергии, чтобы теоретически при их распаде получить бозон Хиггса. То есть искали его уже давно, но потом стало понятно, что имеющихся мощностей совершенно недостаточно. Экспериментов ставили очень много, но практически все время они показывали лишь то, что в определенных интервалах масс этой частицы быть не может. Однако совершенно недавно было объявлено об открытии тяжелой частицы, которая потенциально может быть бозоном Хиггса. Это в любом случае большое открытие, однако нужно еще доказать, что именно оно - переносчик массы. Если это будет сделано, то сами понимаете, - это будет прорыв.
Что такое бозон Хиггса? Во-первых, это гипотетическая частица. Выдумал ее мужик по имени Питер Хиггс еще в 1964 году. Зачем ему это было нужно? Тут надо сделать небольшое лирическое отступление. Мы живем, ходим на работу, кушаем суп на обед, но часто ли мы думаем о том, почему, например, яблоко падает на землю? Понятно, что гравитация и все такое, но откуда она берется? Почему падает вертикально, а не по параболе или гиперболе? Почему объекты имеют массу и что это вообще такое? Вот некоторые виды физиков думают об этом каждый день. Есть разные теории, так или иначе описывающие мир таким, каким мы его видим. Одна из таких теорий называются Стандартной моделью. Она описывает взаимодействие элементарных частиц, правда, не включая гравитацию, но это уже много (кстати, есть предположение, что гравитацию переносит тоже своя частица - гравитон). И делает это она очень даже неплохо, однако при условии существовании дополнительной частицы и дополнительного поля, которые и были названы бозоном Хиггса и полем Хиггса.
Надо сказать, что когда Хиггс впервые пытался опубликовать эту статью в Physical Review Letters, ее отклонили на основании того, что модель не предсказывает ничего нового. Вот тогда и было выдвинуто предположение о том, что существует такая частица, причем довольно тяжелая. Откуда же она берется? Вернемся к предположению о том, что существует т.н. поле Хиггса. Взаимодействуя с ним, элементарные частицы приобретают массу, а этот самый бозон Хиггса - переносчик этого взаимодействия. Предположительно, поле это везде одинаково по Вселенной, т.к. частицы, пришедшие к нам из глубин космоса и древности веков, не отличаются по массе от частиц, созданных "здесь и сейчас". Грубо говоря, все частицы "плавают" по поверхности этого поля, которое придает им инертность, иначе мы бы все были невесомые :)
На самом деле теория не ограничивается Стандартной моделью. Были разработаны и другие теории, которые называются бесхиггсовскими, они как-то обходятся без наличия бозона Хиггса. Но тем не менее, вопрос существования этой частицы - принципиальный (еще бы - откуда берется масса!), поэтому и построили Большой Адронный Коллайдер. Теоретически было предсказано, что ежели такая частичка в самом деле есть, то весит она очень много (по частичковым меркам, конечно). Чтобы ее получить, нужно правильным образом столкнуть другие частички, ибо при их столкновении образуются другие. Чтобы получить бозон Хиггса, эти частицы должны обладать очень высокими энергиями (читай - массами), но до БАКа никакой другой коллайдер не умел так разгонять частицы, чтобы они получали достаточно энергии, чтобы теоретически при их распаде получить бозон Хиггса. То есть искали его уже давно, но потом стало понятно, что имеющихся мощностей совершенно недостаточно. Экспериментов ставили очень много, но практически все время они показывали лишь то, что в определенных интервалах масс этой частицы быть не может. Однако совершенно недавно было объявлено об открытии тяжелой частицы, которая потенциально может быть бозоном Хиггса. Это в любом случае большое открытие, однако нужно еще доказать, что именно оно - переносчик массы. Если это будет сделано, то сами понимаете, - это будет прорыв.