Higsov bozon

Jedan mogući trag Higsovog bozona iz simuliranog proton-proton sudara. Raspada se skoro istog trenutka u dva mlaza hadrona i dva elektrona, koji su vidljivi kao linije.

U standardnom modelu fizike elementarnih čestica Higsov bozon, ponekad nazvan i Braut-Englert-Higs bozon ili BEH bozon, hipotetička je elementarna čestica, bozon, koja je kvant Higsovog polja. Polje i čestica omogućavaju testiranje hipoteze o poreklu mase elementarnih čestica. U popularnoj kulturi, Higsov bozon takođe se naziva i Božijom česticom, naziv koji mnogi naučnici preziru, nakon naslova knjige fizičara i nobelovca Leona Ledermana Božija Čestica: Ako je svemir odgovor, šta je pitanje? iz 1993. U ovoj knjizi autor govori da je otkriće čestice značajno za konačno razumijevanje strukture materije.

 

O bozonu

 

Šest autora PRL radova (PRL symmetry breaking papers), koji su 2010. godine primili Sakurai nagradu za svoj rad. S lijeva na desno: Kibl, Guralnik, Hagen, Englert, Braut.

Piter Higs, takođe jedan od šest nagrađenih autora PRL radova.

Postojanje Higsovog bozona predviđeno je 1964. godine kao objašnjenje za Higsov mehanizam, mehanizam po kojem elementarne čestice dobijaju masu. Dok se smatra da je potvrđeno postojanje Higsovog mehanizma, sam bozon – kamen temeljac ove teorije – nije posmatran i njegovo postojanje nije bilo potvrđeno. Njegovo privremeno (neutvrđeno) otkriće u julu 2012. godine može potvrditi da je Standardni Model u suštini tačan. Alternativne teorije kao izvori Higsovog mehanizma kojima ne treba Higsov bozon su takođe moguće i bile bi razmotrene u slučaju da je postojanje Higsovog bozona odbačeno.

Higsov bozon nazvan je po Piteru Higsu, koji je 1964. godine napisao jedan od tri revolucionarna rada koji govore o onome što je sada poznato kao Higsov mehanizam i opisuju vezu između Higsovog polja i bozona. Međutim, Higs nije bio prvi koji je opisao ovaj fenomen: mjesec dana prije, Robert Braut i Fransoa Englert napisali su sličan rad.

Zato što je Higsov bozon veoma velika čestica, i raspada se skoro odmah pošto nastane, samo akcelerator čestica velike energije može da ga posmatra i snimi. Eksperimenti koji su potvrdili i odredili prirodu Higsovog bozona koristeći veliki hadronski sudarač (LHC) u CERN-u, počeli su rane 2010. godine, i izvođeni su u tevatronu Fermilab-a do 2011. godine, kada se zatvorio.

4. jula 2012. godine, dva glavna eksperimenta na velikom hadronskom sudaraču (ATLAS i CMS) su oba, nezavisno jedan od drugog, potvrdili postojanje dotada nepoznate čestice čija je masa oko 125 GeV/c2 (što iznosi oko 133 masa protona, po redu od 10-25 kilograma), što se „poklapa sa Higsovim bozonom“, i široko se veruje da je upravo to Higsov bozon. Objavili su da je potrebno dalje ispitivanje da bi se utvrdilo da je to zaista Higsov bozon, a ne neka druga nepoznata čestica (koja ima teoretski predviđene osobine Higsovog bozona) i, ako je tako, da se odredi koju verziju Standardnog Modela najbolje podržava.

 

Literatura

  • G.S. Guralnik, C.R. Hagen and T.W.B. Kibble (1964). „Global Conservation Laws and Massless Particles”. Physical Review Letters. 13 (20): 585. Bibcode:1964PhRvL..13..585G. doi:10.1103/PhysRevLett.13.585.
  • G.S. Guralnik (2009). „The History of the Guralnik, Hagen and Kibble development of the Theory of Spontaneous Symmetry Breaking and Gauge Particles”. International Journal of Modern Physics A. 24 (14): 2601—2627. arXiv:0907.3466Slobodan pristup. Bibcode:2009IJMPA..24.2601G. doi:10.1142/S0217751X09045431.
  • Guralnik, G S; Hagen, C R and Kibble, T W B (1967). Broken Symmetries and the Goldstone Theorem. Advances in Physics, vol. 2
  • F. Englert and R. Brout (1964). „Broken Symmetry and the Mass of Gauge Vector Mesons”. Physical Review Letters. 13 (9): 321. Bibcode:1964PhRvL..13..321E. doi:10.1103/PhysRevLett.13.321.
  • P. Higgs (1964). „Broken Symmetries, Massless Particles and Gauge Fields”. Physics Letters. 12 (2): 132. Bibcode:1964PhL….12..132H. doi:10.1016/0031-9163(64)91136-9.
  • P. Higgs (1964). „Broken Symmetries and the Masses of Gauge Bosons”. Physical Review Letters. 13 (16): 508. Bibcode:1964PhRvL..13..508H. doi:10.1103/PhysRevLett.13.508.
  • P. Higgs (1966). „Spontaneous Symmetry Breakdown without Massless Bosons”. Physical Review. 145 (4): 1156. Bibcode:1966PhRv..145.1156H. doi:10.1103/PhysRev.145.1156.
  • Y. Nambu and G. Jona-Lasinio (1961). „Dynamical Model of Elementary Particles Based on an Analogy with Superconductivity”. Physical Review. 122: 345—358. Bibcode:1961PhRv..122..345N. doi:10.1103/PhysRev.122.345.
  • J. Goldstone, A. Salam and S. Weinberg (1962). „Broken Symmetries”. Physical Review. 127 (3): 965. Bibcode:1962PhRv..127..965G. doi:10.1103/PhysRev.127.965.
  • P.W. Anderson (1963). „Plasmons, Gauge Invariance, and Mass”. Physical Review. 130: 439. Bibcode:1963PhRv..130..439A. doi:10.1103/PhysRev.130.439.
  • A. Klein and B.W. Lee (1964). „Does Spontaneous Breakdown of Symmetry Imply Zero-Mass Particles?”. Physical Review Letters. 12 (10): 266. Bibcode:1964PhRvL..12..266K. doi:10.1103/PhysRevLett.12.266.
  • W. Gilbert (1964). „Broken Symmetries and Massless Particles”. Physical Review Letters. 12 (25): 713. Bibcode:1964PhRvL..12..713G. doi:10.1103/PhysRevLett.12.713.
Advertisements