I grenen af kvantefysik forsøges det at undersøge den mekanisme, hvormed universets masse stammer fra. Takket være dette har det været muligt at opdage Higgs 'Boson. Det er en elementær partikel, som forskere mener har en grundlæggende rolle i at vide, hvordan universet opstod. Bekræftelse af universets eksistens er et af målene for Large Hadron Collider. Det er den største og mest kraftfulde partikelaccelerator i verden.
I denne artikel vil vi fortælle dig, og hvad er Higgs-bosonen, hvad er dens egenskaber, og hvor vigtigt det er.
Betydningen af Higgs boson
Vigtigheden af Higgs-bosonen er, at det er den eneste partikel, der muligvis kan forklare universets oprindelse. Standardmodellen for partikelfysik beskriver perfekt alle disse elementære partikler og interaktioner, de har med miljøet, der omgiver dem. Imidlertid er der stadig en vigtig del, der skal bekræftes, hvilket er det, der kan give os et svar på massens oprindelse. Det skal tages i betragtning, at hvis eksistensen af universets masse fandt sted anderledes end den, vi kender. Hvis en elektron ikke havde nogen masse Atomer ville ikke eksistere, og stof ville ikke eksistere, som vi kender det. Hvis masse, ville der ikke være nogen kemi, ingen biologi og ingen levende væsener ville eksistere.
For at forklare vigtigheden af alt dette postulerede den britiske Peter Higgs i 60'erne, at der er en mekanisme kendt som Higgs-feltet. Ligesom fotonet er en grundlæggende komponent, når vi henviser til magnetfelter og lys, kræver dette felt eksistensen af en partikel, der kan komponere det. Heri ligger vigtigheden af denne partikel, da den har ansvaret for at få selve marken til at fungere.
Mekanismedrift
Vi skal forklare lidt, hvordan Higgs feltmekanismen fungerer. Det er en slags kontinuum, der strækker sig overalt i rummet og består af utallige antal Higgs-bosoner. Det er massen af partiklerne, der ville være forårsaget af friktion med dette felt, så det kan konkluderes, at alle de partikler, der har større friktion med dette felt, har en større masse.
Der er mange af os, der ikke rigtig ved, hvad et boson er. For at forstå mere af alle disse noget mere komplekse begreber skal vi analysere, hvad et boson er. Subatomære partikler er opdelt i to typer: fermioner og bosoner. Disse første har ansvaret for at komponere sagen. Den sag, vi kender i dag, består af fermioner. På den anden side har vi de bosoner, der er ansvarlige for at bære kræfter eller interaktioner mellem materie imellem dem. Når materie kan interagere mellem det ene og det andet, udøver det en kraft og bestemmes af bosonerne.
Vi ved, at komponenterne i et atom er elektroner, protoner og neutroner. Disse komponenter i atomet er fermioner, mens foton, gluon og W og Z-bosoner er ansvarlige for henholdsvis elektromagnetiske kræfter. De er også ansvarlige for de stærke og svage atomkræfter.
Higgs boson detektion
Higgs-bosonen kan ikke detekteres direkte. Årsagen til dette er, at når dens opløsning er næsten øjeblikkelig. Når den først er gået i opløsning, giver den anledning til andre elementære partikler, der er mere fortrolige for os. Så vi kan kun se Higgs bosons fodspor. De andre partikler, der kunne påvises ved LHC. Inde i partikelacceleratoren kolliderer protoner med hinanden med en hastighed meget tæt på lysets hastighed. Med denne hastighed ved vi, at der er kollisioner på strategiske steder, og store detektorer kan placeres der.
Når partiklerne kolliderer med hinanden, genererer de energi. Jo højere energi, der genereres af partiklerne, når de kolliderer, jo mere masse kan de resulterende partikler have. Fordi teorien, der blev oprettet af Einstein, ikke fastslår dens masse, men en bred vifte af mulige værdier kræves kraftige partikelacceleratorer. Hele dette felt af fysik er nyt område at udforske. Vanskeligheden ved at kende og undersøge disse partikelkollisioner er noget ret dyrt og komplekst at udføre. Imidlertid er hovedformålet med disse partikelacceleratorer at opdage Higgs-bosonen.
Svaret på, om Higgs-bosonen endelig er fundet, er defineret i statistikker. I dette tilfælde angiver standardafvigelserne sandsynligheden for, at et eksperimentelt resultat kan drikkes ved en tilfældighed i stedet for at være en reel effekt. Af denne grund er vi nødt til at opnå en større betydning af de statistiske værdier og dermed øge sandsynligheden for observation. Husk, at alle disse eksperimenter skal analysere en masse data, da partikelkollideren genererer omkring 300 millioner kollisioner pr. Sekund. Med alle disse kollisioner er de resulterende data ret vanskelige at udføre.
Fordele for samfundet
Hvis Higgs-bosonen endelig bliver opdaget, kan det være et gennembrud for samfundet. Og det er, at det ville markere vejen i efterforskningen af mange andre fysiske fænomener, såsom naturen af mørkt stof. Mørkt stof er kendt for at udgøre omkring 23% af universet, men dets egenskaber er stort set ukendte. Det er en udfordring for disciplinen og eksperimenter med partikelacceleratoren.
Hvis Higgs-bosonen aldrig bliver opdaget, vil det tvinge til at formulere en anden teori for at kunne forklare, hvordan partiklerne får deres masse. Alt dette vil føre til udvikling af nye eksperimenter, der kan bekræfte eller benægte denne nye teori. Husk at dette er den måde, hvorpå videnskab er ideel. Du skal kigge efter et ukendt og eksperimentere, indtil du finder svarene.
Jeg håber, at du med disse oplysninger kan lære mere om Higgs boson og dets egenskaber.