Dalam cabang fizik kuantum, usaha dilakukan untuk mengkaji mekanisme asal jisim alam semesta. Berkat ini, kami dapat menemui Bos Higgs. Ini adalah zarah asas yang difikirkan oleh para saintis mempunyai peranan mendasar dalam mengetahui bagaimana alam semesta berasal. Pengesahan kewujudan alam semesta adalah salah satu objektif Large Hadron Collider. Ia adalah pemecut zarah terbesar dan terkuat di dunia.
Dalam artikel ini kami akan memberitahu anda dan apa itu boson Higgs, apa ciri-cirinya dan betapa pentingnya.
Kepentingan boson Higgs
Kepentingan boson Higgs adalah satu-satunya zarah yang mungkin dapat menjelaskan asal usul alam semesta. Model standard fizik zarah menggambarkan dengan tepat semua unsur asas dan interaksi mereka dengan persekitaran yang mengelilinginya. Walau bagaimanapun, bahagian penting masih perlu disahkan, itulah yang dapat memberi kita jawapan kepada asal usul jisim. Harus diambil kira bahawa sekiranya keberadaan jisim alam semesta berlaku secara berbeza dari yang kita ketahui. Sekiranya elektron tidak mempunyai jisim Atom tidak akan wujud dan jirim tidak akan wujud seperti yang kita ketahui. Sekiranya jisim, tidak akan ada kimia, biologi, dan makhluk hidup tidak akan wujud.
Untuk menjelaskan kepentingan semua ini, Peter Higgs dari Britain pada tahun 60 berpendapat bahawa ada mekanisme yang dikenali sebagai ladang Higgs. Sama seperti foton sebagai komponen asas ketika kita merujuk pada medan magnet dan cahaya, medan ini memerlukan adanya zarah yang dapat menyusunnya. Di sinilah pentingnya zarah ini kerana ia bertugas menjadikan bidang itu berfungsi.
Operasi mekanisme
Kami akan menerangkan sedikit bagaimana mekanisme lapangan Higgs berfungsi. Ini adalah sejenis kontinum yang meluas di seluruh ruang dan terdiri daripada boson Higgs yang tidak terhitung jumlahnya. Jisim zarah itulah yang disebabkan oleh geseran dengan medan ini, sehingga dapat disimpulkan bahawa semua zarah yang mempunyai geseran yang lebih besar dengan medan ini mempunyai jisim yang lebih besar.
Terdapat banyak di antara kita yang tidak betul-betul tahu apa itu boson. Untuk memahami lebih banyak konsep-konsep yang agak rumit ini, kita akan menganalisis apa itu boson. Zarah subatom terbahagi kepada dua jenis: fermion dan boson. Yang pertama ini bertanggungjawab menyusun perkara itu. Perkara yang kita tahu hari ini terdiri daripada fermion. Sebaliknya, kita mempunyai boson yang bertanggungjawab untuk membawa kekuatan atau interaksi jirim di antara mereka. Maksudnya, apabila jirim dapat berinteraksi antara satu dengan yang lain, ia memberikan kekuatan dan ditentukan oleh boson.
Kita tahu bahawa komponen atom adalah elektron, proton dan neutron. Komponen atom ini adalah fermion, sementara foton, gluon, dan W dan Z masing-masing bertanggungjawab untuk daya elektromagnetik. Mereka juga bertanggungjawab terhadap kekuatan nuklear yang kuat dan lemah.
Pengesanan boson Higgs
Boson Higgs tidak dapat dikesan secara langsung. Sebabnya adalah kerana apabila perpecahannya berlaku, ia akan berlaku seketika. Setelah ia hancur, ia menimbulkan zarah unsur lain yang lebih biasa bagi kita. Oleh itu, kita hanya dapat melihat jejak bos Higgs. Partikel-partikel lain yang dapat dikesan di LHC. Di dalam proton pemecut zarah bertabrakan antara satu sama lain dengan kelajuan yang hampir dengan cahaya. Pada kelajuan ini kita tahu bahawa terdapat perlanggaran pada titik-titik strategik dan pengesan besar dapat ditempatkan di sana.
Apabila zarah bertabrakan antara satu sama lain, mereka menghasilkan tenaga. Semakin tinggi tenaga yang dihasilkan oleh zarah-zarah itu bertembung, semakin banyak jisim yang dihasilkan oleh zarah-zarah tersebut. Kerana teori yang dibentuk oleh Einstein tidak menetapkan jisimnya, tetapi diperlukan sebilangan besar nilai, pemecut zarah berkuasa tinggi diperlukan. Seluruh bidang fizik ini adalah wilayah baru untuk diterokai. Kesukaran untuk mengetahui dan menyiasat perlanggaran zarah ini adalah sesuatu yang agak mahal dan rumit untuk dilaksanakan. Walau bagaimanapun, objektif utama pemecut zarah ini adalah untuk menemui boson Higgs.
Jawapan untuk sama ada boson Higgs akhirnya dijumpai ditentukan dalam statistik. Dalam kes ini, sisihan piawai menunjukkan kebarangkalian bahawa hasil eksperimen dapat diminum secara kebetulan dan bukannya kesan yang nyata. Atas sebab ini, kita perlu mencapai kepentingan nilai statistik yang lebih besar dan dengan itu meningkatkan kebarangkalian pemerhatian. Perlu diingat bahawa semua eksperimen ini perlu menganalisis banyak data kerana collider partikel menghasilkan sekitar 300 juta perlanggaran sesaat. Dengan semua perlanggaran ini, data yang dihasilkan agak sukar untuk dilaksanakan.
Manfaat untuk masyarakat
Sekiranya boson Higgs akhirnya ditemui, itu boleh menjadi kejayaan bagi masyarakat. Dan ia akan menandakan jalan dalam penyiasatan banyak fenomena fizikal lain seperti sifat jirim gelap. Bahan gelap diketahui merangkumi sekitar 23% alam semesta, tetapi sifatnya tidak diketahui. Ini adalah cabaran untuk disiplin dan eksperimen dengan pecutan zarah.
Sekiranya boson Higgs tidak pernah ditemui, ia akan memaksa untuk merumuskan teori lain untuk dapat menjelaskan bagaimana zarah memperoleh jisimnya. Semua ini akan membawa kepada pengembangan eksperimen baru yang dapat mengesahkan atau menolak teori baru ini. Perlu diingat bahawa ini adalah cara di mana sains sesuai. Anda mesti mencari yang tidak diketahui dan bereksperimen sehingga anda menemui jawapannya.
Saya harap dengan maklumat ini anda dapat mengetahui lebih lanjut mengenai Higgs boson dan ciri-cirinya.