Бозон хиггса частица бога


Бозон ХиггсаБозон Хиггса

Бозон Хиггса – элементарная частица, природу которой очень сложно постичь без предварительной подготовки и понимания основных физических и астрономических законов Вселенной.

Свойства хиггсовского бозона


Бозон Хиггса имеет множество уникальных свойств, позволившим получить ему еще одно название – частица Бога. Открытый квант обладает цветным и электрическими зарядами, а его спин по факту равняется нулю.
1069;то означает, что он не имеет квантового вращения.  К тому же, бозон полноценно участвует в гравитационных реакциях и склонен к распаду на пары из b-кварка и b-антикварка, фотонов, электронов и позитронов в сочетании с нейтрино.
1054;днако параметры этих процессов по ширине не превышают 17 мегаэлектроновольт (МэВ). Помимо вышеперечисленных характеристик частица Хиггса способна распадаться на лептоны и W-бозоны. Но, к сожалению, они видны недостаточно хорошо, что значительно осложняет изучение, контроль и анализ явления.


1054;днако в те редкие моменты, когда их все же получалось фиксировать, удалось установить, что они вполне соответствуют типичным для таких случаев физическим моделям элементарных частиц.

Предсказание и история открытия бозона Хиггса


В 2013 году англичанин Питер Хиггс и подданный Бельгии Франсуа Энглер получили Нобелевскую премию по физике за открытие и обоснование существования механизма, позволяющего понять, как и из чего происходят массы элементарных частиц.
1054;днако задолго до этого уже проводились различные эксперименты и попытки открыть бозон Хиггса. Еще в 1993 году в Западной Европе начались подобные исследования с использованием мощностей Большого электронно-позитронного коллайдера. Но в и&#.


данного проекта. К изучению вопроса подключалась и российская наука. Так в 2008-2009 гг. небольшой командой ученых ОИЯИ был произведен уточненный расчет массы хиггсовского бозона.
1057;овсем недавно, весной 2015 года, коллаборации, известные всему научному миру, ATLAS и CMS, вновь провели корректировку массы хиггсовского бозона, которая по этим сведениям приблизительно равна 125,09±0,24 гигаэлектронвольтов (ГэВ).

Эксперименты по поиску и оценке параметров бозона Хиггса


Как уже упоминалось выше, первоначальные поисковые и оценочные эксперименты по определению массы бозона были начаты еще в 1993 году. Комплексные исследования, проводимые на Большом электронно-позитронном коллайдере, финишировали в 2001 году.
1055;олученные благодаря этому эксперименту результаты были дополнительно откорректированы в 2004 году. По уточненным расчетам верхняя грань его массы равнялась 251 гигаэлектроновольт (ГэВ). В 2010 году была выявлена разница, равная 1%, в количестве появляющихся в ходе распада b-мезона, мюонов и антимюонов.

Несмотря на статистические недочеты, получаемые с 2011 года данные с Большого андронного коллайдера, поступали по-прежнему регулярно. Это давало надежду на исправление неточных сведений. Выявленная спустя год новая элементарная частица, которая имела идентичную четность и способность распадаться, как и хиггсовский бозон, была подвергнута серьезной критике и сомнению в 2013 году. Однако уже к концу сезона обработка всех накопленных данных привела к однозначным выводам: новая открытая частица, несомненно, является искомым бозоном Хиггса и принадлежит к Стандартной физической модели.

Интересные факты о бозоне Хиггса

Одним из наиболее интереснейших и невероятных фактов о хиггсовском бозоне является то, что его, по сути, не существует в природе. Следовательно, эта частица, в отличие от остальных фундаментальных элементов, не находится в окружающем нас пространстве. Объясняется это тем, что бозон Хиггса исчезает практически моментально после своего рождения. Происходит такая мгновенная метаморфоза посредством распада частицы. При этом за свое наикратчайшее существование бозон даже не успевает войти во взаимодействие с чем-либо еще.

Также весьма интересными и привлекающими к себе внимание фактами можно назвать, так называемые «прозвища», которые были присвоены хиггсовскому бозону. Эпатажные названия попадали в общественное использование благодаря средствам массовой информации. Одно из них было придумано вновь открытому кванту Леоном Ледерманом, лауреатом Нобелевской премии, и звучало как «чертова частица». Однако оно не было пропущено в печатное издание труда редактором и было заменено на «частицу Бога» или «божью частицу».

Другие массовые названия бозона Хиггса

Несмотря на популярность ледермановских «прозвищ», данных им бозону Хиггса, подавляющее большинство ученых не одобряют их и чаще используют другое «простонародное» название. Оно переводится как «бозон бутылки с шампанским». Основой для появления такой терминологии в обозначении хиггсовского бозона послужило некое сходство его комплексного поля с дном стеклянной бутылки из-под шампанского. Не меньшее значение для ученых «озорников» имеет и аллегоричное сравнение, намекающее на обилие выпитого шампанского по поводу открытия важной частицы.

Стоит обратить внимание и на то, что имеют место быть, так называемые, бесхиггсовые физические модели, разработанные еще до открытия бозона. Они предполагают своеобразное расширение стандартности.

Современная наука не стоит на месте, а непрерывно и неуклонно развивается. Накопленные в сегодняшней физике и смежных с ней областях знания, позволили не только предсказать, но и, собственно говоря, совершить открытие бозона Хиггса. Но изучение его свойств и обозначение сфер применения добытых сведений находится лишь в начальной стадии. Поэтому современным физикам и астрономам еще предстоит много работы и экспериментов, связанных с исследованием этой основополагающей для Вселенной частицы.

Бозон хиггса частица бога

Источник: SpaceGid.com

Кто ищет, тот всегда найдет

Стивен Хокинг предрек конец нашему мирозданию. Якобы он может наступить в любой момент, в силу того, что существует бозон Хиггса — или частица Бога, как ее еще называют. А дальнейшие эксперименты с высокими энергиями на мощных ускорителях лишь приблизят этот самый конец.

Напомню, бозон Хиггса — это элементарная частица. Физики всего мира мечтали обнаружить ее на протяжении нескольких десятилетий. Ведь именно ее — всего одной — не хватало для окончательного торжества Стандартной модели — теории, которая довольно складно объясняет устройство окружающего мира и его материи. Согласно этой теории именно частица Бога наделяет массой вещество во Вселенной — делает «весомыми» все другие частицы.

Для выявления бозона Хиггса был построен циклопический кольцевой ускоритель — Большой адронный коллайдер (БАК). Частицу Бога искали, сталкивая и разбивая вдребезги протоны, несущиеся почти со скоростью света друг на друга. Тем самым сотрясали так называемое поле Хиггса, квантами которого являются те самые бозоны Хиггса. И вытрясли их в конце концов. О сенсационном открытии ученые Европейской организации ядерных исследований (CERN) объявили 4 июля 2012 года. И пригласили самого Хиггса — Питера Хиггса, который еще в 1964 году предсказал существование бозона, названного потом его именем.

Занятно, но Стивен Хокинг не верил, что бозон Хиггса будет обнаружен — по крайней мере в экспериментах на БАКе. И даже поставил 100 долларов, что ничего не выйдет. Но проиграл. И вот теперь охотно использует бозон-небылицу в своих теоретических фантазиях.

Из ложного вакуума — в истинный

Об опасности частицы Бога для Вселенной Хокинг предупредил в главе, написанной для книги «Starmus», посвященной 50-летию полета первого человека в космос. Она — сборник лекций, подготовленных известными учеными.

Хокинг и некоторые другие физики, в том числе и из CERN, разделяющие его взгляды на мироздание, полагают: поле Хиггса, а стало быть, и вакуум, который оно наполняет, придавая массу всему сущему, может находиться в разных состояниях. Подобно тому, как вещество может быть жидким, твердым или газообразным.

Сейчас у поля Хиггса низкий, но не нулевой энергетический уровень. Оно словно бы расстилается по равнине, которую физики называют «ложным вакуумом». В нем ныне и находится наша Вселенная. Переход на более высокий уровень грозит коллапсом, поскольку изменится весь баланс сил.

Хокинг однако считает куда более вероятным переход на более низкий энергетический уровень — в некую энергетическую впадину с минимальной энергией. Не исключено, что и с нулевой. Вот там — «Истинный вакуум». Словом, полный конец.

Провал может быть вызван какой-нибудь флуктуацией в «Ложном вакууме», сильным энергетически воздействием, например, опасными экспериментами. В результате чего возникнет нестабильный бозон Хиггса. Он проделает квантовый тоннель, в который и засосет нашу Вселенную. Наш «ложный вакуум» при этом распадется.

Вот, как пассаж Хокинга выглядит в оригинале: «The Higgs potential has the worrisome feature that it might become metastable at energies above 100 [billion] gigaelectronvolts (GeV). … This could mean that the universe could undergo catastrophic vacuum decay, with a bubble of the true vacuum expanding at the speed of light. This could happen at any time and we wouldn’t see it coming».

В вольном переводе слова физика звучат примерно так: «У бозон Хиггса есть черта, вызывающая опасение. Он может стать крайне нестабильным при энергиях порядка 100 миллиардов гигаэлектронвольт (ГэВ) … Если такое произойдет, то во Вселенной начнется распад вакуума. И появится пузырь «Истинного вакуума», который будет раздуваться со скоростью света. Подобное может случиться в любое время — мы даже не заметим.»

Фантазер, однако.

Еще раз: появление нестабильного бозона Хиггса, по мнению Хокинга, способно нарушить то равновесие, которое возникло в процессе образования Вселенной и пока сохраняется.

КСТАТИ

Пока не засосало

Еще до того, как бозон Хиггса был обнаружен, сами эксперименты на БАКе, страшили. Некоторые физики — весьма авторитетные — пугали: в процессе столкновения протонов появится крошечная «черная дыра». Она начнет увеличиваться, засасывая окружающее вещество. И в итоге, засосет не только коллайдер, а потом и нашу Землю, но и всю Солнечную систему. Вместе с Солнцем.

Однако обошлось. Может быть, и с вакуумом пронесет?

А В ЭТО ВРЕМЯ

Частица Бога горазда на неприятности

Прежде, когда было непонятно, существует ли бозон Хиггса, наделяющий массой другие частицы, будущее Вселенной не было определено. А теперь стало точно известно: она закончит свое существование. Даже, если не провалится в пропасть «Истинного вакуума».

Вселенная лопнет. Подобный конец нынешнего мироздания предрекают расчеты, выполнить которые получилось после того, как ученые определились с массой бозона Хиггса. Она, по результатам экспериментов, составила 126 гигаэлектронвольт. Именно это значение теоретики подставили в свои формулы, описывающие расширение Вселенной.

Сценарий конца света, основанный на знании того, что бозон Хиггса существует, обрисовал американский физик-теоретик Джозеф Ликкен (Joseph Lykken) из лаборатории имени Энрико Ферми (Fermi National Accelerator Laboratory in Batavia, Illinois).

Из расчетов Ликкена выходит, что Вселенная нестабильна. И может погибнуть в результате некого случайного события. А таким событием может стать «пузырек» образовавшейся новой Вселенной, который начнет стремительно раздуваться, уничтожая нынешний мир. Произойдет это, однако, очень не скоро.

— Вычисления говорят нам о том, что через несколько десятков миллиардов лет, начиная от сегодняшнего момента, во Вселенной произойдет непоправимая катастрофа, — предрек ученый. И подчеркнул: если бы масса бозона Хиггса отличалась от определенной всего на несколько процентов, Вселенная не была бы обречена.

Итак, с учетом того, что к 2014 году от рождества Христова возраст Вселенной насчитывал 13, 7 миллиардов лет, можно определить возраст ее кончины. Плюсуем 10 миллиардов, отпущенных Ликкеном, и получаем 23,7 миллиардов лет. К этому времени нашей Земли уже не будет. Через 4,5 миллиардов лет от нынешнего момента ее поглотит раздувшееся Солнце. Как при этом сложится судьба разума, предположить трудно. Хочется, правда, верить, что люди переселятся в другую звездную систему.

СПРАВКА «КП»

Из проклятых — в божественные

Название «частица Бога» (God Particle) для бозона Хиггса приписывают Нобелевскому лауреату Леону Ледерману. Якобы его автором он стал в 1993 году, когда выпустил книгу «Частица Бога: если Вселенная это ответ, то каков же вопрос? (The God Particle: If the Universe Is the Answer, What Is the Question?). Но оказывается, сам Ледерман на самом деле назвал бозон Хиггса «проклятой частицей» (goddamn particle), имея в виду безуспешные ее поиски. И заголовок его книги был соответствующим: «The goddamn Particle: If the Universe Is the Answer, What Is the Question?» Редактору издательства такой заголовок не понравился. Он убрал «Damn», оставив только «God». Ледерману понравилось. Так бозон Хиггса перестал быть проклятым, а сделался God Particle — частицей Бога. Или даже, в некоторых толкованиях, Бог-частицей.

Источник: www.kp.ru

Бозон Хиггса – связующее звено

Бозон – это частица, которая оказывает влияние на саму материю – это так, если очень кратко. По мнению физиков и согласно Стандартной модели, все фундаментальные силы Вселенной, описанные выше, обладают своим бозоном. Для нас, простых обывателей, сила – это нечто абстрактное, но это не так. Она вполне реальна и описываема законами физики, как и сама ткань Вселенной, то есть вещество или материя.

Что такое бозон Хиггса?

Говоря более простым языком, бозоны – это главные составляющие силы. Материя состоит из частиц, силы взаимодействует с ней по средствам бозонов, все это магическим образом держится на космическом скотче и палках и как-то поддерживает жизнь во Вселенной. Очень грубо говоря, конечно. Не советую так отвечать преподавателям физики.

Как вы уже знаете, СМ подразумевает, что каждая сила обладает своими бозонами. Например, хорошо известные нам фотоны, с помощью которых электромагнитная сила направляется от полей к материи. Бозон Хиггса же отвечает за передачу массы.

Можно ли передавать массу материи без этого бозона? Согласно СМ – нельзя. То есть, по этой теории, вся Вселенная имеет массу лишь благодаря этой частице. Отсюда и пафосное название «частица бога», хотя на деле не так уж все и величественно. Поля передают силы материи, согласно Стандартной модели. Каким тогда должно быть поле Хиггса, чтобы оснащать массой все сущее? Правильно, размером со всю Вселенную. Ну и, конечно же, нужна частица, которая будет эту массу передавать – бозон Хиггса. Эта частица будет влиять на все остальные, от нее будет зависеть их масса.

Однако, как мы все знаем, чем больше в физике ответов, тем больше в ней вопросов. Оказалось, что таких бозонов может быть не один и даже не два, а значит бозон Хиггса, вполне возможно, не единственная в своем роде частица бога. Поэтому дальнейшие исследования в этой области продолжаются по сей день.

Источник: kosmolog.ru

Кто ищет, тот всегда найдет

Стивен Хокинг предрек конец нашему мирозданию. Якобы он может наступить в любой момент, в силу того, что существует бозон Хиггса — или частица Бога, как ее еще называют. А дальнейшие эксперименты с высокими энергиями на мощных ускорителях лишь приблизят этот самый конец.

Напомню, бозон Хиггса — это элементарная частица. Физики всего мира мечтали обнаружить ее на протяжении нескольких десятилетий. Ведь именно ее — всего одной — не хватало для окончательного торжества Стандартной модели — теории, которая довольно складно объясняет устройство окружающего мира и его материи. Согласно этой теории именно частица Бога наделяет массой вещество во Вселенной — делает «весомыми» все другие частицы.

Для выявления бозона Хиггса был построен циклопический кольцевой ускоритель — Большой адронный коллайдер (БАК). Частицу Бога искали, сталкивая и разбивая вдребезги протоны, несущиеся почти со скоростью света друг на друга. Тем самым сотрясали так называемое поле Хиггса, квантами которого являются те самые бозоны Хиггса. И вытрясли их в конце концов. О сенсационном открытии ученые Европейской организации ядерных исследований (CERN) объявили 4 июля 2012 года. И пригласили самого Хиггса — Питера Хиггса, который еще в 1964 году предсказал существование бозона, названного потом его именем.

Занятно, но Стивен Хокинг не верил, что бозон Хиггса будет обнаружен — по крайней мере в экспериментах на БАКе. И даже поставил 100 долларов, что ничего не выйдет. Но проиграл. И вот теперь охотно использует бозон-небылицу в своих теоретических фантазиях.

Из ложного вакуума — в истинный

Об опасности частицы Бога для Вселенной Хокинг предупредил в главе, написанной для книги «Starmus», посвященной 50-летию полета первого человека в космос. Она — сборник лекций, подготовленных известными учеными.

Хокинг и некоторые другие физики, в том числе и из CERN, разделяющие его взгляды на мироздание, полагают: поле Хиггса, а стало быть, и вакуум, который оно наполняет, придавая массу всему сущему, может находиться в разных состояниях. Подобно тому, как вещество может быть жидким, твердым или газообразным.

Сейчас у поля Хиггса низкий, но не нулевой энергетический уровень. Оно словно бы расстилается по равнине, которую физики называют «ложным вакуумом». В нем ныне и находится наша Вселенная. Переход на более высокий уровень грозит коллапсом, поскольку изменится весь баланс сил.

Хокинг однако считает куда более вероятным переход на более низкий энергетический уровень — в некую энергетическую впадину с минимальной энергией. Не исключено, что и с нулевой. Вот там — «Истинный вакуум». Словом, полный конец.

Провал может быть вызван какой-нибудь флуктуацией в «Ложном вакууме», сильным энергетически воздействием, например, опасными экспериментами. В результате чего возникнет нестабильный бозон Хиггса. Он проделает квантовый тоннель, в который и засосет нашу Вселенную. Наш «ложный вакуум» при этом распадется.

Вот, как пассаж Хокинга выглядит в оригинале: «The Higgs potential has the worrisome feature that it might become metastable at energies above 100 [billion] gigaelectronvolts (GeV). … This could mean that the universe could undergo catastrophic vacuum decay, with a bubble of the true vacuum expanding at the speed of light. This could happen at any time and we wouldn’t see it coming».

В вольном переводе слова физика звучат примерно так: «У бозон Хиггса есть черта, вызывающая опасение. Он может стать крайне нестабильным при энергиях порядка 100 миллиардов гигаэлектронвольт (ГэВ) … Если такое произойдет, то во Вселенной начнется распад вакуума. И появится пузырь «Истинного вакуума», который будет раздуваться со скоростью света. Подобное может случиться в любое время — мы даже не заметим.»

Фантазер, однако.

Еще раз: появление нестабильного бозона Хиггса, по мнению Хокинга, способно нарушить то равновесие, которое возникло в процессе образования Вселенной и пока сохраняется.

КСТАТИ

Пока не засосало

Еще до того, как бозон Хиггса был обнаружен, сами эксперименты на БАКе, страшили. Некоторые физики — весьма авторитетные — пугали: в процессе столкновения протонов появится крошечная «черная дыра». Она начнет увеличиваться, засасывая окружающее вещество. И в итоге, засосет не только коллайдер, а потом и нашу Землю, но и всю Солнечную систему. Вместе с Солнцем.

Однако обошлось. Может быть, и с вакуумом пронесет?

А В ЭТО ВРЕМЯ

Частица Бога горазда на неприятности

Прежде, когда было непонятно, существует ли бозон Хиггса, наделяющий массой другие частицы, будущее Вселенной не было определено. А теперь стало точно известно: она закончит свое существование. Даже, если не провалится в пропасть «Истинного вакуума».

Вселенная лопнет. Подобный конец нынешнего мироздания предрекают расчеты, выполнить которые получилось после того, как ученые определились с массой бозона Хиггса. Она, по результатам экспериментов, составила 126 гигаэлектронвольт. Именно это значение теоретики подставили в свои формулы, описывающие расширение Вселенной.

Сценарий конца света, основанный на знании того, что бозон Хиггса существует, обрисовал американский физик-теоретик Джозеф Ликкен (Joseph Lykken) из лаборатории имени Энрико Ферми (Fermi National Accelerator Laboratory in Batavia, Illinois).

Из расчетов Ликкена выходит, что Вселенная нестабильна. И может погибнуть в результате некого случайного события. А таким событием может стать «пузырек» образовавшейся новой Вселенной, который начнет стремительно раздуваться, уничтожая нынешний мир. Произойдет это, однако, очень не скоро.

— Вычисления говорят нам о том, что через несколько десятков миллиардов лет, начиная от сегодняшнего момента, во Вселенной произойдет непоправимая катастрофа, — предрек ученый. И подчеркнул: если бы масса бозона Хиггса отличалась от определенной всего на несколько процентов, Вселенная не была бы обречена.

Итак, с учетом того, что к 2014 году от рождества Христова возраст Вселенной насчитывал 13, 7 миллиардов лет, можно определить возраст ее кончины. Плюсуем 10 миллиардов, отпущенных Ликкеном, и получаем 23,7 миллиардов лет. К этому времени нашей Земли уже не будет. Через 4,5 миллиардов лет от нынешнего момента ее поглотит раздувшееся Солнце. Как при этом сложится судьба разума, предположить трудно. Хочется, правда, верить, что люди переселятся в другую звездную систему.

СПРАВКА «КП»

Из проклятых — в божественные

Название «частица Бога» (God Particle) для бозона Хиггса приписывают Нобелевскому лауреату Леону Ледерману. Якобы его автором он стал в 1993 году, когда выпустил книгу «Частица Бога: если Вселенная это ответ, то каков же вопрос? (The God Particle: If the Universe Is the Answer, What Is the Question?). Но оказывается, сам Ледерман на самом деле назвал бозон Хиггса «проклятой частицей» (goddamn particle), имея в виду безуспешные ее поиски. И заголовок его книги был соответствующим: «The goddamn Particle: If the Universe Is the Answer, What Is the Question?» Редактору издательства такой заголовок не понравился. Он убрал «Damn», оставив только «God». Ледерману понравилось. Так бозон Хиггса перестал быть проклятым, а сделался God Particle — частицей Бога. Или даже, в некоторых толкованиях, Бог-частицей.

Источник: www.kp.ru


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.