Совет 1: Какова масса бозона Хиггса

4 июля 2012 года научный мир праздновал большую победу. В этот день ученые, работающие на Большом адронном коллайдере (LHC), объявили, что с большой долей вероятности найдена пресловутая «частица бога» - бозон Хиггса, существование которого было предсказано еще в 70-х гг. прошлого века. Найдя саму частицу, ученые смогли определить и ее массу.



Для начала стоит отметить, что масса в квантовой механике обладает необычными особенностями. Она не является фундаментальной величиной и уступает свою роль энергии, с которой связана через знаменитое эйнштейновское уравнение E= mc^2. Поэтому масса элементарных частиц лишена привычных свойств и измеряется не совсем обычно, в электронвольтах (эв), точнее в мега- (Мэв) и гигаэлектронвольтах (Гэв).

История поиска бозона Хиггса насчитывает несколько примечательных этапов. Первыми, кто предпринял серьезные попытки поймать бозон, были ученые, работающие на LEP, Большом электронно-позитронном коллайдере (не путать с LHC, Большим адронным колайдером, который был построен на том же месте, но позже). Завершив эксперименты в 2001 году, они установили, что минимальная масса предполагаемой «частицы бога» - 114,4 Гэв.

В 2008 г. помощь в поисках пришла с неожиданной стороны: российские и немецкие физики получили диапазон массы бозона, анализируя космологические данные: 136-185 Гэв. В 2011 завершил работу ускоритель Теватрон, расположенный в Иллинойсе, США, а его окончательными результатами, предоставленными осенью того же года, стала информация о том, что масса бозона Хиггса находится в диапазоне 115-135 Гэв.

Тем временем поиски бозона проходили на Большом адронном коллайдере, и в декабре 2011 года ученые предоставили промежуточные результаты своей работы. Физики из коллаборации ATLAS (так называется один из двух больших детекторов коллайдера) объявили о признаках существования частицы с массой в области 116-130 Гэв, а ученые из CMS (второй крупный детектор) – в области 115-127 Гэв.

Наконец, 4 июля 2012 года ученые из LHC провели открытый семинар, на котором объявили, что ими с большой долей вероятности найдена новая частица, которую можно считать бозоном Хиггса. Ее масса – 126 гигаэлектронвольт.


Совет 2: Что такое бозон Хиггса

В начале июля 2012 года мировая наука отметила очередной праздник. Ученые представили на всеобщее обозрение отчеты о длительных исследованиях и утверждают, что поиск так называемых частиц Хиггса наконец-то привел к положительным результатам. Впрочем, не все эксперты разделяют это мнение, которое нуждается в дополнительной экспериментальной проверке.



Впервые существование новой элементарной частицы предсказал английский физик Питер Хиггс еще в 60-х годах прошлого века. По имени этого теоретика и была названа гипотетическая частица – бозон Хиггса. Ученый предложил свое объяснение природы масс большинства элементарных частиц. Теоретические выкладки Хиггса предполагают существование «хиггсовского бозона», единственного недостающего элемента в стандартной модели. Постройка Большого адронного коллайдера имела в числе других и цель поиска бозона, называемого в популярной литературе еще «частицей Бога».

В последние годы в ходе масштабных исследований наблюдалась повышенная интенсивность и энергия частиц, которые разгонялись на коллайдере. При этом экспериментаторы наблюдали явления, которые с высокой вероятностью могут иметь отношение к поискам частицы Хиггса.

Впрочем ученые до сих пор с осторожностью относятся к интерпретации результатов. Дело в том, что бозон Хиггса очень нестабилен и легко распадается. Сегодня достоверно обнаружен лишь тот факт, что экспериментально полученная частица распалась на два фотона, подобно тому, как должна рождаться частица Хиггса, если исходить из теоретических рассуждений.

По словам доктора философских наук Владимира Буданова, факт обнаружения бозона Хиггса означает, что в современной науке о микромире будет произведен колоссальный переворот. Но если открытие не подтвердится, и открытая частица не будет признана бозоном Хиггса, то и в этом случае наука получит основания для пересмотра основ физики.

Фундаментальное явление, открытое Питером Хиггсом и получившее первое подтверждение в эксперименте, лежит в основе современных представлений в физике и играет большую роль в понимании нами основ построения Вселенной и природы гравитации. Однако практическое применение открытой частицы, видимо, станет возможным лишь в весьма отдаленном будущем.


Видео по теме
Источники:
  • «В поисках частицы Бога, или Охота на бозон Хиггса», И. Сэмпл, 2012.
Видео по теме
Источники:
  • "Эксперт" №27 (810), "Слава Богу, у нас есть масса" Тигран Оганесян
Поиск
Совет полезен?
Добавить комментарий к статье
Осталось символов: 500