Në degën e fizikës kuantike, bëhet një përpjekje për të studiuar mekanizmin me të cilin fillon masa e universit. Falë kësaj, ka qenë e mundur të zbulohet Boson i Higgs. Shtë një grimcë elementare për të cilën shkencëtarët mendojnë se ka një rol themelor në të ditur se si lindi universi. Konfirmimi i ekzistencës së universit është një nga objektivat e Përplasësit të Madh të Hadronit. Acceleshtë përshpejtuesi më i madh dhe më i fuqishëm i grimcave në botë.
Në këtë artikull ne do t'ju tregojmë dhe çfarë është bosoni Higgs, cilat janë karakteristikat e tij dhe sa i rëndësishëm është.
Rëndësia e bosonit të Higgs
Rëndësia e bosonit Higgs është se ajo është e vetmja grimcë që mund të shpjegojë origjinën e universit. Modeli standard i fizikës së grimcave përshkruan në mënyrë të përsosur të gjitha ato grimca elementare dhe bashkëveprimet që ata kanë me mjedisin që i rrethon. Sidoqoftë, një pjesë e rëndësishme mbetet për t'u konfirmuar, e cila është ajo që mund të na japë një përgjigje për origjinën e masës. Duhet të merret parasysh se nëse ekzistenca e masës së universit do të ndodhte ndryshe nga ajo që ne njohim. Nëse një elektron nuk do të kishte masë Atomet nuk do të ekzistonin dhe materia nuk do të ekzistonte siç e njohim ne. Nëse masa, nuk do të kishte asnjë kimi, asnjë biologji dhe asnjë qenie e gjallë nuk do të ekzistonte.
Për të shpjeguar rëndësinë e gjithë kësaj, britaniku Peter Higgs në vitet 60 postuloi se ekziston një mekanizëm i njohur si fusha e Higgs. Ashtu si fotoni është një përbërës themelor kur i referohemi fushave magnetike dhe dritës, kjo fushë kërkon ekzistencën e një grimce që mund ta kompozojë atë. Këtu qëndron rëndësia e kësaj grimce pasi ajo është përgjegjëse për ta bërë vetë fushën të funksionojë.
Operacioni i mekanizmit
Ne do të shpjegojmë pak sesi funksionon mekanizmi i fushës Higgs. Isshtë një lloj vazhdimësie që shtrihet në të gjithë hapësirën dhe përbëhet nga një numër i panumërt i bosoneve Higgs. Theshtë masa e grimcave që do të shkaktohej nga fërkimi me këtë fushë, kështu që mund të konkludohet se të gjitha grimcat që kanë një fërkim më të madh me këtë fushë kanë një masë më të madhe.
Ka shumë prej nesh që nuk e dimë me të vërtetë se çfarë është një boson. Në mënyrë që të kuptojmë më shumë nga të gjitha këto koncepte disi më komplekse, ne do të analizojmë se çfarë është një boson. Grimcat nënatomike ndahen në dy lloje: fermione dhe bosone. Këta të parët janë përgjegjës për hartimin e çështjes. Çështja që dimë sot përbëhet nga fermione. Nga ana tjetër, ne kemi bosonet që janë përgjegjës për bartjen e forcave ose bashkëveprimet e materies midis tyre. Kjo do të thotë, kur materia mund të bashkëveprojë midis njërit dhe tjetrit, ajo ushtron një forcë dhe përcaktohet nga bosonet.
Ne e dimë që përbërësit e një atomi janë elektronet, protonet dhe neutronet. Këto përbërës të atomit janë fermione, ndërsa fotoni, gluoni dhe bosoni W dhe Z janë përgjegjës përkatësisht për forcat elektromagnetike. Ata janë gjithashtu përgjegjës për forcat e forta dhe të dobëta bërthamore.
Zbulimi i bozonit të Higgs
Bosoni i Higgs nuk mund të zbulohet drejtpërdrejt. Arsyeja për këtë është se sapo të ndodhë shpërbërja e tij, ajo është pothuajse e menjëhershme. Pasi të shpërbëhet, ajo krijon grimca të tjera elementare që janë më të njohura për ne. Kështu që mund të shohim vetëm gjurmët e bosonit të Higgs. Ato grimca të tjera që mund të zbulohen në LHC. Brenda protoneve të përshpejtuesit të grimcave përplasen me njëra-tjetrën me një shpejtësi shumë të afërt me atë të dritës. Me këtë shpejtësi e dimë që ka përplasje në pikat strategjike dhe aty mund të vendosen detektorë të mëdhenj.
Kur grimcat përplasen kështu me njëra-tjetrën ato gjenerojnë energji. Sa më e lartë të jetë energjia e gjeneruar nga grimcat kur përplasen, aq më shumë masë mund të kenë grimcat që rezultojnë. Sepse teoria e vendosur nga Ajnshtajni nuk përcakton masën e saj, por kërkohen një gamë e gjerë vlerash të mundshme, përshpejtuesit e grimcave me fuqi të lartë. E gjithë kjo fushë e fizikës është një territor i ri për t'u eksploruar. Vështirësia e njohjes dhe hetimit të këtyre përplasjeve të grimcave është diçka mjaft e shtrenjtë dhe komplekse për t'u kryer. Sidoqoftë, qëllimi kryesor i këtyre përshpejtuesve të grimcave është të zbulojnë bosonin Higgs.
Përgjigja nëse është gjetur më në fund bozoni Higgs është përcaktuar në statistikë. Në këtë rast, devijimet standarde tregojnë probabilitetin që një rezultat eksperimental të pihet rastësisht në vend që të jetë një efekt real. Për këtë arsye, ne kemi nevojë për të arritur një rëndësi më të madhe të vlerave statistikore dhe kështu të rrisim probabilitetin e vëzhgimit. Mbani në mend se të gjitha këto eksperimente duhet të analizojnë shumë të dhëna pasi që përplasja e grimcave gjeneron rreth 300 milion përplasje në sekondë. Me të gjitha këto përplasje, të dhënat që rezultojnë janë mjaft të vështira për t'u kryer.
Përfitimet për shoqërinë
Nëse më në fund zbulohet bozoni Higgs, ai mund të jetë një përparim për shoqërinë. Dhe është se do të shënonte rrugën në hetimin e shumë fenomeneve të tjera fizike siç është natyra e materies së errët. Materia e errët dihet se përbën rreth 23% të universit, por vetitë e saj janë kryesisht të panjohura. Shtë një sfidë për disiplinën dhe eksperimentet me përshpejtuesin e grimcave.
Nëse bosoni Higgs nuk zbulohet kurrë, ai do të detyrojë të formulojë një teori tjetër që të jetë në gjendje të shpjegojë se si grimcat marrin masën e tyre. E gjithë kjo do të çojë në zhvillimin e eksperimenteve të reja që mund të konfirmojnë ose mohojnë këtë teori të re. Mbani në mend se kjo është mënyra në të cilën shkenca është ideale. Duhet të kërkoni një të panjohur dhe të eksperimentoni derisa të gjeni përgjigjet.
Shpresoj që me këtë informacion të mund të mësoni më shumë rreth bozonit Higgs dhe karakteristikave të tij.