У грани квантне физике покушава се проучити механизам по коме настаје маса свемира. Захваљујући томе, било је могуће открити Хигсов бозон. То је елементарна честица за коју научници сматрају да има фундаменталну улогу у сазнању како је настао универзум. Потврда постојања свемира један је од циљева Великог хадронског сударача. То је највећи и најмоћнији акцелератор честица на свету.
У овом чланку ћемо вам рећи и шта је Хиггсов бозон, које су његове карактеристике и колико је важан.
Значај Хигсовог бозона
Важност Хиггсовог бозона је у томе што је он једина честица која може објаснити порекло универзума. Стандардни модел физике честица савршено описује све оне елементарне честице и интеракције које имају са околином која их окружује. Међутим, важан део остаје да се потврди, а то је оно што нам може дати одговор на порекло масе. Мора се узети у обзир да ако се постојање масе свемира одвијало другачије од оне коју познајемо. Ако електрон нема масу Атоми не би постојали и материја не би постојала онако како је познајемо. Да је маса, не би постојала хемија, биологија и жива бића не би постојала.
Да би објаснио важност свега овога, Британац Петер Хиггс 60-их претпоставио је да постоји механизам познат као Хигсово поље. Баш као што је фотон основна компонента када се позивамо на магнетна поља и светлост, и ово поље захтева постојање честице која га може саставити. У овоме лежи важност ове честице, јер је она задужена за рад самог поља.
Механизам рада
Објаснићемо мало како функционише механизам Хигсовог поља. То је нека врста континуума који се протеже кроз свемир и састоји се од небројеног броја Хигсових бозона. То је маса честица која би настала трењем са овим пољем, па се може закључити да све честице које имају веће трење са овим пољем имају већу масу.
Много нас је који заправо не знамо шта је бозон. Да бисмо разумели више свих ових нешто сложенијих концепата, анализираћемо шта је бозон. Субатомске честице су подељене у две врсте: фермиони и бозони. Ови први су задужени за састављање ствари. Материја коју данас знамо састоји се од фермиона. С друге стране, имамо бозоне који су одговорни за ношење сила или интеракција материје између њих. Односно, када материја може да ступи у интеракцију између једног и другог, она делује силом и одређују је бозони.
Знамо да су компоненте атома електрони, протони и неутрони. Ове компоненте атома су фермиони, док фотон, глуон и бозони В и З одговорни су за електромагнетне силе. Они су такође одговорни за јаке и слабе нуклеарне снаге.
Хиггсова детекција бозона
Хиггсов бозон се не може директно открити. Разлог за то је што је након његовог распада готово тренутно. Једном када се распадне, настају друге елементарне честице које су нам познатије. Тако да можемо видети само трагове Хиггс-овог бозона. Те друге честице које би могле бити откривене на ЛХЦ. Унутар акцелератора честица протони се сударају брзином врло блиском брзини светлости. Овом брзином знамо да долази до судара на стратешким тачкама и ту се могу поставити велики детектори.
Када се честице тако сударе једна са другом, генеришу енергију. Што су веће енергије које генеришу честице приликом судара, резултирајуће честице могу имати већу масу. Јер теорија коју је успоставио Ајнштајн не утврђује њену масу, већ потребан је широк распон могућих вредности, снажни убрзивачи честица. Читаво ово подручје физике је нова територија за истраживање. Тешкоћа познавања и истраживања ових судара честица је нешто прилично скупо и сложено за извођење. Међутим, главни циљ ових акцелератора честица је открити Хиггсов бозон.
Одговор на питање да ли је коначно пронађен Хигсов бозон дефинисан је у статистици. У овом случају, стандардна одступања указују на вероватноћу да се експериментални резултат случајно попије уместо да буде стварни ефекат. Из тог разлога морамо постићи већи значај статистичких вредности и тако повећати вероватноћу посматрања. Имајте на уму да сви ови експерименти морају да анализирају пуно података јер сударач честица генерише око 300 милиона судара у секунди. Уз све ове колизије, резултујуће податке је прилично тешко извести.
Користи за друштво
Ако се Хиггсов бозон коначно открије, то би могао бити пробој за друштво. А јесте да би то означило пут у истраживању многих других физичких феномена као што је природа тамне материје. Познато је да тамна материја чини око 23% свемира, али њена својства су углавном непозната. То је изазов за дисциплину и експерименте са акцелератором честица.
Ако Хиггсов бозон никада не буде откривен, мораће да формулише другу теорију како би могао да објасни како честице добијају своју масу. Све ово ће довести до развоја нових експеримената који могу потврдити или порећи ову нову теорију. Имајте на уму да је то начин на који је наука идеална. Морате тражити непознато и експериментисати док не пронађете одговоре.
Надам се да ћете помоћу ових информација сазнати више о Хиггсовом бозону и његовим карактеристикама.