Higgsov bozón

častice

V odbore kvantovej fyziky sa robí pokus o štúdium mechanizmu, ktorým vzniká hmota vesmíru. Vďaka tomu bolo možné objaviť Higgsov bozón. Je to elementárna častica, o ktorej si vedci myslia, že má zásadnú úlohu pri poznávaní vzniku vesmíru. Potvrdenie existencie vesmíru je jedným z cieľov Veľkého hadrónového urýchľovača. Je to najväčší a najsilnejší urýchľovač častíc na svete.

V tomto článku vám povieme, čo je Higgsov bozón, aké sú jeho vlastnosti a aký je dôležitý.

Dôležitosť Higgsovho bozónu

čo je Higgsov bozón

Dôležitosť Higgsovho bozónu je v tom, že je to jediná častica, ktorá môže vysvetliť vznik vesmíru. Štandardný model časticovej fyziky dokonale popisuje všetky tieto elementárne častice a ich interakcie s prostredím, ktoré ich obklopuje. Je však potrebné ešte potvrdiť dôležitú časť, a to je to, čo nám môže dať odpoveď na pôvod omše. Je potrebné vziať do úvahy, že ak by existencia masy vesmíru prebehla inak ako tá, ktorú poznáme. Keby elektrón nemal hmotnosť Atómy by neexistovali a hmota by neexistovala, ako ju poznáme. Keby bola hmota, neexistovala by chémia, biológia a neexistovali by živé bytosti.

Aby sa vysvetlil význam tohto všetkého, Brit Peter Higgs v 60. rokoch predpokladal, že existuje mechanizmus známy ako Higgsovo pole. Rovnako ako fotón je základnou zložkou, keď hovoríme o magnetických poliach a svetle, vyžaduje si toto pole existenciu častice, ktorá ho dokáže zložiť. V tom spočíva dôležitosť tejto častice, pretože má na starosti fungovanie samotného poľa.

Prevádzka mechanizmu

Higgsov bozón

Trochu vysvetlíme, ako funguje mechanizmus Higgsovho poľa. Je to akési kontinuum, ktoré sa tiahne celým vesmírom a je tvorené nespočetným počtom Higgsových bozónov. Je to hmotnosť častíc, ktorá by bola spôsobená trením s týmto poľom, takže sa dá vyvodiť záver všetky častice, ktoré majú väčšie trenie s týmto poľom, majú väčšiu hmotnosť.

Je nás veľa, ktorí vlastne nevieme, čo je to bozón. Aby sme pochopili viac všetkých týchto trochu zložitejších pojmov, budeme analyzovať, čo je to bozón. Subatomárne častice sú rozdelené do dvoch typov: fermióny a bozóny. Títo prví majú na starosti zloženie veci. Hmotu, ktorú dnes poznáme, tvoria fermióny. Na druhej strane máme bozóny, ktoré sú zodpovedné za prenášanie síl alebo interakcií hmoty medzi nimi. To znamená, že keď môže hmota interagovať medzi jedným a druhým, vyvíja silu a je určená bozónmi.

Vieme, že zložkami atómu sú elektróny, protóny a neutróny. Tieto zložky atómu sú fermióny, zatiaľ čo fotón, gluón a bozóny W a Z sú zodpovedné za elektromagnetické sily. Sú tiež zodpovední za silné a slabé jadrové sily.

Detekcia Higgsovho bozónu

kvantová fyzika

Higgsov bozón nie je možné zistiť priamo. Dôvod je ten, že akonáhle dôjde k jeho rozpadu, je to takmer okamžité. Akonáhle sa rozpadne, vzniknú ďalšie elementárne častice, ktoré sú nám známejšie. Vidíme teda iba stopy Higgsovho bozónu. Tieto ďalšie častice, ktoré sa dali zistiť na LHC. Vo vnútri urýchľovača častíc sa protóny zrazia navzájom rýchlosťou veľmi blízkou rýchlosti svetla. Pri tejto rýchlosti vieme, že na strategických miestach dochádza ku kolíziám a dajú sa tam umiestniť veľké detektory.

Keď sa častice navzájom zrazia, vytvárajú energiu. Čím vyššia je energia generovaná časticami pri ich zrážke, tým viac hmoty môžu mať výsledné častice. Pretože teória ustanovená Einsteinom nestanovuje svoju hmotnosť, ale je potrebný široký rozsah možných hodnôt, sú potrebné vysoko výkonné urýchľovače častíc. Celá táto oblasť fyziky je novým územím na preskúmanie. Obtiažnosť poznania a vyšetrovania týchto zrážok častíc je niečo dosť nákladné a zložité. Hlavným cieľom týchto urýchľovačov častíc je však objavenie Higgsovho bozónu.

Odpoveď na to, či sa Higgsov bozón konečne našiel, je definovaná v štatistikách. V tomto prípade štandardné odchýlky označujú pravdepodobnosť, že experimentálny výsledok sa dá opiť náhodne, namiesto skutočného efektu. Z tohto dôvodu musíme dosiahnuť väčšiu významnosť štatistických hodnôt, a tým zvýšiť pravdepodobnosť pozorovania. Majte na pamäti, že všetky tieto experimenty musia analyzovať veľa údajov, pretože urýchľovač častíc generuje asi 300 miliónov zrážok za sekundu. Pri všetkých týchto kolíziách je výsledné dáta dosť ťažké vykonať.

Prínosy pre spoločnosť

Ak sa konečne objaví Higgsov bozón, môže to byť pre spoločnosť prielom. A je to tak, že by to označilo cestu pri vyšetrovaní mnohých ďalších fyzikálnych javov, ako je napríklad povaha temnej hmoty. Je známe, že tmavá hmota tvorí asi 23% vesmíru, ale jej vlastnosti sú zväčša neznáme. Je to výzva pre disciplínu a experimenty s urýchľovačom častíc.

Ak Higgsov bozón nikdy nebude objavený, bude nútený formulovať ďalšiu teóriu, ktorá bude schopná vysvetliť, ako častice získavajú svoju hmotnosť. To všetko povedie k vývoju nových experimentov, ktoré môžu túto novú teóriu potvrdiť alebo vyvrátiť. Majte na pamäti, že toto je spôsob, akým je veda ideálna. Musíte hľadať neznáme a experimentovať, kým nenájdete odpovede.

Dúfam, že s týmito informáciami sa dozviete viac o Higgsovom bozóne a jeho vlastnostiach.

Ešte nemáte meteorologickú stanicu?
Ak vás nadchol svet meteorológie, zaobstarajte si jednu z meteorologických staníc, ktoré odporúčame, a využite dostupné ponuky:
Meteorologické stanice

Obsah článku je v súlade s našimi zásadami redakčná etika. Ak chcete nahlásiť chybu, kliknite na ikonu tu.

Buďte prvý komentár

Zanechajte svoj komentár

Vaša e-mailová adresa nebude zverejnená. Povinné položky sú označené *

*

*

  1. Zodpovedný za údaje: Miguel Ángel Gatón
  2. Účel údajov: Kontrolný SPAM, správa komentárov.
  3. Legitimácia: Váš súhlas
  4. Oznamovanie údajov: Údaje nebudú poskytnuté tretím stranám, iba ak to vyplýva zo zákona.
  5. Ukladanie dát: Databáza hostená spoločnosťou Occentus Networks (EU)
  6. Práva: Svoje údaje môžete kedykoľvek obmedziť, obnoviť a vymazať.