Бозон Хіггса

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Jump to navigation Jump to search
Бозон Хіггса
Відкрита: схожа частинка спостерігалася у експериментах ATLAS та CMS (2012)
Символ: H0
Маса: 125.09±0.24 ГеВ[1]
Час життя: 1.56×10−22 с
Кольоровий заряд: 0
Спін: 0
Теоретичне моделювання: сигнатура бозона Хіггса при зіткненні протонів.

Бозон Хіггса  — елементарна частинка, квант поля Хіггса, що з необхідністю виникає в Стандартній моделі внаслідок хіггсового механізму, спонтанного порушення електрослабкої симетрії. Спостережена у 2012 році, частинка може бути лише першою з п'яти бозонів Хіггса.

Назва[ред.ред. код]

В українській мові не усталилась передача англійського прізвища Higgs. Тому зустрічаються різні варіанти іменування частинки: бозон Хіггса, бозон Гіггса[2][3], бозон Гіґґза, бозон Гіґґса, бозон Гікса, Гіґґсівський бозон тощо.

Загальні дані[ред.ред. код]

За будовою хіггсівський бозон є скалярною частинкою, тобто частинкою із нульовим спіном. Постульований Пітером Хіггсом 1960 року, в рамках Стандартної Моделі бозон Хіггса відповідає за масу елементарних частинок.

При мінімальній реалізації хіггсівського механізму повинен виникати один нейтральний хіггсівський бозон; в розширених моделях спонтанного порушення симетрії може виникнути декілька хіггсівських бозонів різної маси, у тому числі і заряджених.

Експерименти з пошуку і оцінка маси хіггсівського бозона[ред.ред. код]

Пошуки хіггсівського бозона в ЦЕРНі на Великому електронно-позитронному колайдері LEP (експеримент завершений в 2001, енергія 104 ГеВ на кожний пучок, тобто сумарна енергія пучків в системі центру мас 208 ГеВ) не ознаменувалися успіхом: було зафіксовано три події-кандидати на детекторі ALEPH при масі 114 ГеВ, дві — на DELPI і одна — на L3.

2001 року була проведена повторна обробка даних експерименту D0 з визначення маси t-кварка, що проводився на синхротроні Теватрон національної лабораторії ім. Фермі, в ході цієї обробки була отримана уточнена оцінка маси t-кварка, що дало переоцінку маси Хіггс-бозона до 251 ГеВ[4].

Ймовірність створити Хіггс значно більша на установці LHC, адронному колайдері з енергією зіткнення протонних пучків до 14 ТеВ. При таких енергіях можна ототожнити зіткнення протонів із зіткненням 6 кварків, що робить аналіз динаміки дуже складним. Проект CLIC (CERN) — 3 ТеВ електрон-позитронний колайдер, який теж спроможний виявити Хіггс, але в динаміці двочасткового зіткнення (проект на обґрунтуванні до 2010 року).

У листопаді 2011 експерименти ATLAS і CMS в лабораторії ЦЕРНу звузили інтервал мас можливого існування бозона до 114—145 ГеВ[5].

Під час відкритого семінару в ЦЕРН, проведеного 4 липня 2012 року, було повідомлено про відкриття нової частинки з масою 125,3 ± 0,6 ГеВ, яка за певними своїми характеристиками нагадує бозон Хіггса[6]. Але необхідні додаткові експерименти, щоби підтвердити, чи відкрита частинка поводиться повністю як передбачуваний бозон зі Стандартної моделі.

Жовтень 2013 — Нобелівську премію з фізики 2013 здобули Франсуа Анґлер та Пітер Хіггз, які дослідили так званий «механізм Хіггса» — процес, за допомогою якого поле, що наповнює простір, надає іншим елементарним частинкам масу, й квантом якого виступає бозон Хіггса[7].

Проблемні питання[ред.ред. код]

Фахівці ЦЕРН при збільшенні енергії на Великому адронному колайдері виявили канал розпаду бозона Хіггса на дві елементарні частки, що порушує раніше відомі фізичні принципи. Це у червні 2015 р. повідомив професор ЦЕРН (Швейцарія) Альберт Де Роек (Albert De Roeck) .[8]

Цікаві факти[ред.ред. код]

У квітні 2015 року співробітник CERN Петро Трачик перетворив отримані з великого адронного коллайдера дані про бозон Хіггса в музичний твір у стилі хеві-метал[9].

Примітки[ред.ред. код]

  1. LHC experiments join forces to zoom in on the Higgs boson. CERN. 17 March 2015. Процитовано 17 July 2015. 
  2. Бозон Гіггса: передбачення, пошук, відкриття / Е. В. Горбар, В. П. Гусинін // Вісн. НАН України. — 2014. — № 3. — С. 31-41. — Бібліогр.: 19 назв. — укр.
  3. В. М. Локтєв. Нагальні проблеми фізики і не тільки… // Вісник НАН України, 2013, № 5. ISSN 0372-6436
  4. Nature, vol. 429, p. 638
  5. Едвін Картлідж. Сезон полювання на бозони Гіггса підійшов до кінця. Архів оригіналу за 2013-06-25. 
  6. Ceri Perkins & Nick Collins. Higgs boson: scientists 99.999 % sure 'God Particle' has been found, The Telegraph, 04 Jul 2012
  7. Євген Ланюк. Нобелівську премію з фізики здобули теоретики бозону Гіґґза // Збруч, 12.10.2013
  8. Вчені розповіли про сенсаційне відкриття, яке здатне перевернути фізичні теорії[недоступне посилання]
  9. Бозон Хіггса зазвучав на гітарі

Посилання[ред.ред. код]