I grenen av kvantefysikk blir det forsøkt å studere mekanismen som massen til universet stammer fra. Takket være dette har det vært mulig å oppdage Higgs 'Boson. Det er en elementær partikkel som forskere mener har en grunnleggende rolle i å vite hvordan universet oppsto. Bekreftelse av eksistensen av universet er et av målene for Large Hadron Collider. Det er den største og kraftigste partikkelakseleratoren i verden.
I denne artikkelen skal vi fortelle deg og hva er Higgs boson, hva er dets egenskaper og hvor viktig det er.
Betydningen av Higgs boson
Viktigheten av Higgs boson er at det er den eneste partikkelen som muligens kan forklare universets opprinnelse. Standardmodellen for partikkelfysikk beskriver perfekt alle de elementære partiklene og samspillet de har med miljøet som omgir dem. Imidlertid gjenstår en viktig del å bli bekreftet, og det er det som kan gi oss svar på massens opprinnelse. Det må tas i betraktning at hvis eksistensen av universets masse skjedde annerledes enn den vi kjenner. Hvis et elektron ikke hadde masse Atomer ville ikke eksistere og materie ville ikke eksistere slik vi kjenner det. Hvis masse, ville det ikke være noen kjemi, ingen biologi og ingen levende vesener ville eksistere.
For å forklare viktigheten av alt dette, postulerte britiske Peter Higgs på 60-tallet at det er en mekanisme kjent som Higgs-feltet. Akkurat som fotonet er en grunnleggende komponent når vi refererer til magnetiske felt og lys, krever dette feltet eksistensen av en partikkel som kan komponere den. Her ligger viktigheten av denne partikkelen siden den har ansvaret for å få selve feltet til å fungere.
Mekanismedrift
Vi skal forklare litt hvordan Higgs feltmekanisme fungerer. Det er en slags kontinuum som spenner over hele rommet og består av utallige antall Higgs-bosoner. Det er massen av partiklene som vil være forårsaket av friksjon med dette feltet, så det kan konkluderes med at alle partiklene som har større friksjon med dette feltet har større masse.
Det er mange av oss som ikke egentlig vet hva et boson er. For å forstå mer av alle disse litt mer komplekse begrepene, skal vi analysere hva et boson er. Subatomære partikler er delt inn i to typer: fermioner og bosoner. Disse første har ansvaret for å komponere saken. Saken vi kjenner i dag består av fermioner. På den annen side har vi bosonene som er ansvarlige for å bære materiens krefter eller samspill mellom dem. Når materie kan samhandle mellom det ene og det andre, utøver det en kraft og bestemmes av bosonene.
Vi vet at komponentene i et atom er elektroner, protoner og nøytroner. Disse komponentene i atomet er fermioner, mens foton, gluon og W og Z-bosonene er ansvarlige for henholdsvis elektromagnetiske krefter. De er også ansvarlige for de sterke og svake atomkreftene.
Higgs boson deteksjon
Higgs boson kan ikke oppdages direkte. Årsaken til dette er at når oppløsningen oppstår, er den nesten øyeblikkelig. Når den går i oppløsning, gir den opphav til andre elementære partikler som er mer kjent for oss. Så vi kan bare se Higgs bosons fotspor. De andre partiklene som kunne påvises ved LHC. Inne i partikkelakseleratoren kolliderer protoner med hverandre i en hastighet veldig nær lysets hastighet. I denne hastigheten vet vi at det er kollisjoner på strategiske punkter, og store detektorer kan plasseres der.
Når partiklene kolliderer med hverandre, genererer de energi. Jo høyere energi genereres av partiklene når de kolliderer, jo mer masse kan de resulterende partiklene ha. Fordi teorien etablert av Einstein ikke etablerer massen, men et bredt spekter av mulige verdier, er kraftige partikkelakseleratorer påkrevd. Hele dette fysikkfeltet er nytt territorium å utforske. Vanskeligheten med å vite og spørre om disse partikkelkollisjonene er noe ganske dyrt og komplisert å gjennomføre. Imidlertid er hovedmålet med disse partikkelakseleratorene å oppdage Higgs boson.
Svaret på om Higgs boson endelig er funnet er definert i statistikk. I dette tilfellet indikerer standardavvikene sannsynligheten for at et eksperimentelt resultat kan drikkes til tilfeldigheter i stedet for å være en reell effekt. Derfor må vi oppnå en større betydning av de statistiske verdiene og dermed øke sannsynligheten for observasjon. Husk at alle disse eksperimentene trenger å analysere mye data siden partikkelkollideren genererer rundt 300 millioner kollisjoner per sekund. Med alle disse kollisjonene er de resulterende dataene ganske vanskelige å utføre.
Fordeler for samfunnet
Hvis Higgs boson endelig blir oppdaget, kan det være et gjennombrudd for samfunnet. Og det er at det ville markere veien i etterforskningen av mange andre fysiske fenomener som naturen til mørk materie. Det er kjent at mørk materie utgjør omtrent 23% av universet, men dens egenskaper er stort sett ukjente. Det er en utfordring for disiplinen og eksperimenterer med partikkelakseleratoren.
Hvis Higgs-bosonen aldri blir oppdaget, vil den tvinge til å formulere en annen teori for å kunne forklare hvordan partiklene får sin masse. Alt dette vil føre til utvikling av nye eksperimenter som kan bekrefte eller benekte denne nye teorien. Husk at dette er måten vitenskapen er ideell på. Du må lete etter et ukjent og eksperimentere til du finner svarene.
Jeg håper at du med denne informasjonen kan lære mer om Higgs boson og dets egenskaper.