Higgsin bosoni

hiukkasia

Kvanttifysiikan alalla yritetään tutkia mekanismia, jolla maailmankaikkeuden massa syntyy. Tämän ansiosta on ollut mahdollista löytää Higgsin bosoni. Se on perushiukkanen, jonka tiedemiehet ajattelevat olevan perustavanlaatuinen rooli tietäessään kuinka maailmankaikkeus syntyi. Vahvistus maailmankaikkeuden olemassaolosta on yksi suuren hadronitörmäyksen tavoitteista. Se on maailman suurin ja tehokkain hiukkaskiihdytin.

Tässä artikkelissa kerromme sinulle ja mikä on Higgsin bosoni, mitkä ovat sen ominaisuudet ja kuinka tärkeä se on.

Higgsin bosonin merkitys

mikä on Higgs-bosoni

Higgsin bosonin merkitys on, että se on ainoa hiukkanen, joka voi selittää maailmankaikkeuden alkuperän. Hiukkasten fysiikan vakiomalli kuvaa täydellisesti kaikki alkeishiukkaset ja vuorovaikutuksen heitä ympäröivän ympäristön kanssa. Tärkeä osa on kuitenkin vahvistamatta, mikä voi antaa meille vastauksen massan alkuperään. On otettava huomioon, että jos maailmankaikkeuden massan olemassaolo tapahtui eri tavalla kuin tiedämme. Jos elektronilla ei olisi massaa Atomeja ei olisi olemassa eikä ainetta olisi olemassa sellaisena kuin me sen tunnemme. Jos massa ei olisi kemiaa, biologiaa eikä eläviä olentoja olisi olemassa.

Selittääkseen tämän tärkeyden britti Peter Higgs väitti 60-luvulla, että on olemassa mekanismi, joka tunnetaan nimellä Higgs-kenttä. Aivan kuten fotoni on peruskomponentti, kun viitataan magneettikenttiin ja valoon, tämä kenttä vaatii sen muodostavan hiukkasen olemassaoloa. Tässä on tämän hiukkasen merkitys, koska sen tehtävänä on saada kenttä toimimaan.

Mekanismin toiminta

Higgsin bosoni

Selitämme vähän kuinka Higgs-kenttämekanismi toimii. Se on eräänlainen jatkuma, joka ulottuu koko avaruuteen ja koostuu lukemattomista määristä Higgsin bosoneja. Tämän kentän kitka aiheuttaisi hiukkasten massan, joten voidaan päätellä, että kaikilla hiukkasilla, joilla on suurempi kitka tämän kentän kanssa, on suurempi massa.

On monia meistä, jotka eivät todellakaan tiedä mikä bosoni on. Jotta voisimme ymmärtää enemmän kaikkia näitä hieman monimutkaisempia käsitteitä, aiomme analysoida, mikä boson on. Subatomiset hiukkaset on jaettu kahteen tyyppiin: fermionit ja bosonit. Nämä ensimmäiset ovat vastuussa asian kokoamisesta. Tänään tiedämme asia koostuu fermioneista. Toisaalta meillä on bosoneja, jotka ovat vastuussa aineen voimien tai vuorovaikutuksen kantamisesta niiden välillä. Toisin sanoen, kun aine voi olla vuorovaikutuksessa toistensa kanssa, se käyttää voimaa ja bosonit määräävät sen.

Tiedämme, että atomin komponentit ovat elektroneja, protoneja ja neutroneja. Nämä atomin komponentit ovat fermioneja, kun taas fotoni, gluon ja W- ja Z-bosonit vastaavat vastaavasti sähkömagneettisista voimista. He ovat myös vastuussa vahvista ja heikoista ydinvoimista.

Higgsin bosonin havaitseminen

kvanttifysiikka

Higgsin bosonia ei voida tunnistaa suoraan. Syynä tähän on se, että sen hajoamisen tapahtuessa se on melkein välitön. Kun se hajoaa, siitä syntyy muita meille tutumpia alkeishiukkasia. Joten voimme nähdä vain Higgsin bosonin jalanjäljet. Ne muut hiukkaset, jotka voitaisiin havaita LHC: ssä. Hiukkaskiihdyttimen sisällä protonit törmäävät toisiinsa nopeudella, joka on hyvin lähellä valon nopeutta. Tällä nopeudella tiedämme, että strategisissa kohdissa tapahtuu törmäyksiä ja niihin voidaan sijoittaa suuria ilmaisimia.

Kun hiukkaset törmäävät niin toisiinsa, ne tuottavat energiaa. Mitä suurempi on hiukkasten tuottama energia törmäyksessään, sitä enemmän massaa tuloksena olevilla hiukkasilla voi olla. Koska Einsteinin perustama teoria ei vakiinnuta sen massaa, mutta tarvitaan laaja valikoima mahdollisia arvoja, erittäin voimakkaita hiukkaskiihdyttimiä. Tämä koko fysiikan ala on uusi alue, jota on tutkittava. Näiden hiukkastörmäysten tuntemisen ja tutkinnan vaikeus on jotain melko kallista ja monimutkaista. Näiden hiukkaskiihdyttimien päätavoitteena on kuitenkin löytää Higgsin bosoni.

Vastaus siihen, onko Higgsin bosoni lopulta löydetty, on määritelty tilastoissa. Tässä tapauksessa standardipoikkeamat osoittavat todennäköisyyden, että kokeellinen tulos voidaan juoda sattumalta todellisen vaikutuksen sijasta. Tästä syystä meidän on saavutettava suurempi tilastollisten arvojen merkitys ja siten lisättävä havainnon todennäköisyyttä. Muista, että kaikissa näissä kokeissa on analysoitava paljon tietoa, koska hiukkasten törmäys aiheuttaa noin 300 miljoonaa törmäystä sekunnissa. Kaikilla näillä törmäyksillä tuloksena olevaa tietoa on melko vaikea suorittaa.

Edut yhteiskunnalle

Jos Higgsin bosoni lopulta löydetään, se voi olla läpimurto yhteiskunnalle. Ja se merkitsisi tietä monien muiden fyysisten ilmiöiden, kuten pimeän aineen luonteen, tutkimiseen. Pimeän aineen tiedetään muodostavan noin 23% maailmankaikkeudesta, mutta sen ominaisuuksia ei tunneta suurelta osin. Se on haaste tieteenalalle ja kokeille hiukkaskiihdyttimellä.

Jos Higgsin bosonia ei koskaan löydetä, se pakottaa muotoilemaan toisen teorian selittääkseen, miten hiukkaset saavat massansa. Kaikki tämä johtaa uusien kokeiden kehittämiseen, jotka voivat vahvistaa tai kieltää tämän uuden teorian. Muista, että tämä on tapa, jolla tiede on ihanteellinen. Sinun täytyy etsiä tuntematonta ja kokeilla, kunnes löydät vastaukset.

Toivon, että näiden tietojen avulla voit oppia lisää Higgsin bosonista ja sen ominaisuuksista.


Ole ensimmäinen kommentti

Jätä kommentti

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *

*

*

  1. Vastuussa tiedoista: Miguel Ángel Gatón
  2. Tietojen tarkoitus: Roskapostin hallinta, kommenttien hallinta.
  3. Laillistaminen: Suostumuksesi
  4. Tietojen välittäminen: Tietoja ei luovuteta kolmansille osapuolille muutoin kuin lain nojalla.
  5. Tietojen varastointi: Occentus Networks (EU) isännöi tietokantaa
  6. Oikeudet: Voit milloin tahansa rajoittaa, palauttaa ja poistaa tietojasi.