Dans la branche de la physique quantique, une tentative est faite pour étudier le mécanisme par lequel la masse de l'univers prend naissance. Grâce à cela, il a été possible de découvrir le Le boson de Higgs. C'est une particule élémentaire qui, selon les scientifiques, joue un rôle fondamental dans la connaissance de l'origine de l'univers. La confirmation de l'existence de l'univers est l'un des objectifs du Grand collisionneur de hadrons. C'est l'accélérateur de particules le plus grand et le plus puissant du monde.
Dans cet article, nous allons vous dire et ce qu'est le boson de Higgs, quelles sont ses caractéristiques et à quel point il est important.
Importance du boson de Higgs
L'importance du boson de Higgs est qu'il est la seule particule qui peut éventuellement expliquer l'origine de l'univers. Le modèle standard de la physique des particules décrit parfaitement toutes ces particules élémentaires et les interactions qu'elles ont avec l'environnement qui les entoure. Cependant, une partie importante reste à confirmer, c'est ce qui peut nous donner une réponse à l'origine de la masse. Il faut tenir compte du fait que si l'existence de la masse de l'univers s'est déroulée différemment de celle que nous connaissons. Si un électron n'avait pas de masse Les atomes n'existeraient pas et la matière n'existerait pas telle que nous la connaissons. S'il y avait masse, il n'y aurait pas de chimie, pas de biologie et aucun être vivant n'existerait.
Afin d'expliquer l'importance de tout cela, le britannique Peter Higgs dans les années 60 a postulé qu'il existe un mécanisme connu sous le nom de champ de Higgs. Tout comme le photon est un composant fondamental lorsque l'on se réfère aux champs magnétiques et à la lumière, ce champ nécessite l'existence d'une particule qui peut le composer. C'est là que réside l'importance de cette particule puisqu'elle est chargée de faire fonctionner le champ lui-même.
Fonctionnement du mécanisme
Nous allons expliquer un peu comment fonctionne le mécanisme de champ de Higgs. C'est une sorte de continuum qui s'étend sur tout l'espace et est composé d'un nombre incalculable de bosons de Higgs. C'est la masse des particules qui serait causée par le frottement avec ce champ, on peut donc en conclure que toutes les particules qui ont un plus grand frottement avec ce champ ont une plus grande masse.
Nous sommes nombreux à ne pas vraiment savoir ce qu'est un boson. Afin de mieux comprendre tous ces concepts un peu plus complexes, nous allons analyser ce qu'est un boson. Les particules subatomiques sont divisées en deux types: les fermions et les bosons. Ces premiers sont chargés de composer la matière. La matière que nous connaissons aujourd'hui est constituée de fermions. D'autre part, nous avons les bosons qui sont chargés de transporter les forces ou les interactions de matière entre eux. C'est-à-dire que lorsque la matière peut interagir entre l'une et l'autre, elle exerce une force et est déterminée par les bosons.
Nous savons que les composants d'un atome sont des électrons, des protons et des neutrons. Ces composants de l'atome sont des fermions, tandis que le photon, le gluon et les bosons W et Z sont respectivement responsables des forces électromagnétiques. Ils sont également responsables des forces nucléaires fortes et faibles.
Détection du boson de Higgs
Le boson de Higgs ne peut pas être détecté directement. La raison en est qu'une fois que sa désintégration se produit, elle est presque instantanée. Une fois qu'elle se désintègre, elle donne naissance à d'autres particules élémentaires qui nous sont plus familières. Nous ne pouvons donc voir que les empreintes de pas du boson de Higgs. Ces autres particules qui pourraient être détectées au LHC. À l'intérieur de l'accélérateur de particules, les protons se heurtent à une vitesse très proche de la vitesse de la lumière. À cette vitesse, nous savons qu'il y a des collisions à des points stratégiques et que de grands détecteurs peuvent y être placés.
Lorsque les particules se heurtent ainsi, elles génèrent de l'énergie. Plus l'énergie générée par les particules lors de leur collision est élevée, plus les particules résultantes peuvent avoir de masse. Parce que la théorie établie par Einstein n'établit pas sa masse, mais une large gamme de valeurs possibles, des accélérateurs de particules de haute puissance sont nécessaires. Tout ce domaine de la physique est un nouveau territoire à explorer. La difficulté de connaître et de se renseigner sur ces collisions de particules est quelque chose d'assez coûteux et complexe à réaliser. Cependant, l'objectif principal de ces accélérateurs de particules est de découvrir le boson de Higgs.
La réponse à savoir si le boson de Higgs a finalement été trouvé est définie dans les statistiques. Dans ce cas, les écarts types indiquent la probabilité qu'un résultat expérimental puisse être bu au hasard au lieu d'être un effet réel. Par conséquent, nous devons atteindre une plus grande signification des valeurs statistiques et ainsi augmenter la probabilité d'observation. Gardez à l'esprit que toutes ces expériences nécessitent d'analyser beaucoup de données puisque le collisionneur de particules génère environ 300 millions de collisions par seconde. Avec toutes ces collisions, les données qui en résultent sont assez difficiles à réaliser.
Avantages pour la société
Si le boson de Higgs est enfin découvert, cela pourrait être une percée pour la société. Et c'est qu'elle marquerait la voie dans l'investigation de nombreux autres phénomènes physiques tels que la nature de la matière noire. La matière noire est connue pour représenter environ 23% de l'univers, mais ses propriétés sont largement inconnues. C'est un défi pour la discipline et les expériences avec l'accélérateur de particules.
Si le boson de Higgs n'est jamais découvert, cela obligera à formuler une autre théorie pour pouvoir expliquer comment les particules obtiennent leur masse. Tout cela conduira au développement de nouvelles expériences qui peuvent confirmer ou infirmer cette nouvelle théorie. Gardez à l'esprit que c'est ainsi que la science est idéale. Vous devez rechercher un inconnu et expérimenter jusqu'à ce que vous trouviez les réponses.
J'espère qu'avec ces informations, vous pourrez en savoir plus sur le boson de Higgs et ses caractéristiques.