量子物理学の分野では、宇宙の質量が発生するメカニズムを研究する試みがなされています。 これのおかげで発見することが可能になりました ヒッグス粒子。 科学者が宇宙の起源を知る上で基本的な役割を果たしていると考えるのは素粒子です。 宇宙の存在の確認は、大型ハドロン衝突型加速器の目的のXNUMXつです。 これは、世界で最大かつ最も強力な粒子加速器です。
この記事では、ヒッグス粒子とは何か、その特徴とは何か、そしてそれがどれほど重要であるかを説明します。
ヒッグス粒子の重要性
ヒッグス粒子の重要性は、それが宇宙の起源を説明できる唯一の粒子であるということです。 素粒子物理学の標準モデルは、それらすべての素粒子とそれらを取り巻く環境との相互作用を完全に記述しています。 しかし、重要な部分はまだ確認されていません。それは私たちに質量の起源への答えを与えることができるものです。 宇宙の質量の存在が私たちが知っているものとは異なって起こった場合、それを考慮に入れなければなりません。 電子に質量がない場合 私たちが知っているように、原子は存在せず、物質は存在しません。 質量があれば、化学も生物学も存在せず、生物も存在しません。
これらすべての重要性を説明するために、60年代の英国のピーターヒッグスは、ヒッグス場として知られるメカニズムがあると仮定しました。 光子が磁場と光に言及するときの基本的な成分であるように、この場はそれを構成することができる粒子の存在を必要とします。 ここに、この粒子がフィールド自体を機能させる役割を果たしているため、この粒子の重要性があります。
メカニズムの操作
ヒッグス場のメカニズムがどのように機能するかを少し説明します。 それは、空間全体にまたがる一種の連続体であり、無数のヒッグス粒子で構成されています。 この場との摩擦によって引き起こされるのは粒子の質量であるため、次のように結論付けることができます。 この場との摩擦が大きいすべての粒子は、質量が大きくなります。
ボソンが何であるかを本当に知らない私たちの多くがいます。 これらのやや複雑な概念をさらに理解するために、ボソンとは何かを分析します。 亜原子粒子は、フェルミ粒子とボソンのXNUMXつのタイプに分けられます。 これらの最初のものは問題を構成することを担当しています。 今日私たちが知っている問題はフェルミ粒子で構成されています。 一方、私たちには、それらの間で物質の力や相互作用を運ぶ責任があるボソンがあります。 つまり、物質が一方と他方の間で相互作用できる場合、それは力を発揮し、ボソンによって決定されます。
原子の成分は電子、陽子、中性子であることがわかっています。 原子のこれらの成分はフェルミ粒子ですが、 光子、グルーオン、およびWボソンとZボソンは、それぞれ電磁力の原因です。 彼らはまた、強い核力と弱い核力にも責任があります。
ヒッグス粒子の検出
ヒッグス粒子を直接検出することはできません。 これは、崩壊が発生するとほぼ瞬時に発生するためです。 それが崩壊すると、それは私たちにもっと馴染みのある他の素粒子を生じさせます。 したがって、ヒッグス粒子の足跡しか見ることができません。 LHCで検出できた他の粒子。 粒子加速器の内部では、陽子は光速に非常に近い速度で互いに衝突します。 この速度では、戦略的なポイントで衝突が発生し、そこに大きな検出器を配置できることがわかります。
粒子が互いに衝突すると、エネルギーが発生します。 粒子が衝突したときに粒子によって生成されるエネルギーが高いほど、結果として得られる粒子はより多くの質量を持つことができます。 アインシュタインによって確立された理論はその質量を確立しないので、 可能な値の広い範囲で、強力な粒子加速器が必要です。 この物理学の全分野は、探求する新しい領域です。 これらの粒子の衝突について知り、調査することの難しさは、実行するのに非常に費用がかかり、複雑なものです。 しかし、これらの粒子加速器の主な目的は、ヒッグス粒子を発見することです。
ヒッグス粒子が最終的に発見されたかどうかの答えは、統計で定義されています。 この場合、標準偏差は、実験結果が実際の効果ではなく偶然に飲まれる可能性を示しています。 したがって、統計値の有意性を高めて、観察の確率を高める必要があります。 粒子衝突型加速器は毎秒約300億回の衝突を生成するため、これらすべての実験では大量のデータを分析する必要があることに注意してください。 これらすべての衝突があるため、結果のデータを実行するのは非常に困難です。
社会へのメリット
ヒッグス粒子がついに発見されれば、社会の突破口となる可能性があります。 そして、それは暗黒物質の性質のような他の多くの物理的現象の調査における道を示すであろうということです。 暗黒物質は宇宙の約23％を占めることが知られていますが、その性質はほとんど知られていません。 これは、粒子加速器の分野と実験にとっての課題です。
ヒッグス粒子が発見されなかった場合、粒子がどのように質量を得るかを説明できるように、別の理論を定式化する必要があります。 これらすべてが、この新しい理論を確認または否定できる新しい実験の開発につながります。 これが科学が理想的な方法であることを忘れないでください。 答えが見つかるまで、未知のものを探して実験する必要があります。
この情報で、ヒッグス粒子とその特徴についてもっと学ぶことができることを願っています。