Бозон Хиггса. Частица, которую ждали

картинка бозон Хиггса

Представьте на мгновение, что Вселенная совсем не такая, какой мы её знаем. Вообразите, что в ней нет ни растений, ни животных. Мало того. Не существует ни планет, ни астероидов, ни звёзд. То есть во Вселенной не существует ничего, имеющего массу. Звучит немного пугающе, не так ли? Главным образом потому, что нас бы тоже в такой Вселенной не было.

В этом случае не было бы самой жизни. Ни динозавров, ни микроорганизмов, ни котиков. Реальность была бы совсем другой.

динозавр дружит с котиком
Котик дружит с динозавром. Живой Космос (с).

Однако мы существуем. У всего на свете есть масса, и благодаря этому наша Вселенная такая, какой мы её знаем. И это здорово.

Но иногда, в перерывах между фестивалями и банкетами по этому поводу людям приходят в голову странные вопросы, хотят ли они того или нет. Звучат они так: кто создал эту Вселенную? Откуда всё это взялось? Откуда мы пришли?

На эти вопросы были даны миллионы объяснений. И в большинстве культур наиболее распространённым является следующее: Бог — создатель Вселенной. Он сделал всё сам, от начала и до конца, и на завершение работы ему потребовалось всего семь дней. Он использовал каждый день для создания разных элементов – морей, животных, света и тьмы… И, поскольку последний день у него оказался свободным, он решил сделать его выходным.

Это объяснение использовалось в течение сотен лет для объяснения того, как была создана наша Вселенная. Но по каким-то причинам не всех оно устраивало.

Этот ничем не обоснованный скептицизм заставил работать мозги многих учёных. Они хотели найти настоящее объяснение всему. Ведь они понимали, что одному, пусть даже Всемогущему существу всё, что мы видим вокруг, было создать невозможно! Слишком уж всё сложно и многообразно. Поэтому должно быть, другое и более логичное объяснение. Бог – это слишком просто. И его существование не имеет никакого научного подтверждения.

Вопрос о том, как была создана Вселенная, остаётся открытым уже много сонет лет.

Но всё на самом деле не так плохо. Потому что наука не стоит на месте, и кое-какие подвижки всё же иногда случаются.

Взять, например, открытие бозона Хиггса, который впервые наблюдался в 2012 в Большой адронном коллайдере. А 2013 году за предсказание существования этой элементарной частицы физики Франсуа Энглер и Питер Хиггс получили Нобелевскую премию.

Большой адронный коллайдер
Группа «Битлз» ищёт в турбине Большого адронного коллайдера бозон Хиггса. Из открытых источников.

Так чем же знаменит бозон Хиггса, и почему его существование так важно? Всё просто, как пять копеек. Этот бозон отвечает за то, что элементарные частицы имеют массу.

Фактически, бозон Хиггса имеет жизненно важное значение для объяснения того, что представляет собой Вселенная. Это последняя частица, предсказанная Стандартной моделью физики элементарных частиц, ранее не обнаруженная, и её удалось найти лишь спустя несколько десятилетий поисков.

Начиналась вся эта история так: для того, чтобы объяснить, почему одни частицы имеют массу, а другие нет, британский физик Питер Хиггс в 60-х годах прошлого столетия сформулировал гипотезу, известную как «модель Хиггса».

Если говорить очень упрощённо, учёный размышлял так: все частицы могут находиться в некоем одном поле, названным позже «полем Хиггса». Некоторые частицы передвигаются в этой области беспрепятственно, а другие нет. И в зависимости от этого частицы будут иметь массу или нет.

Другими словами, частицы, которые не взаимодействуют с полем Хиггса, не имеют массы (например, фотоны), а те, которые имеют массу (например, электроны), с ним взаимодействуют. И в зависимости от уровня взаимодействия они будут иметь большую или меньшую массу.

Поле Хиггса, как и любое другое поле, создаётся частицей. В данном случае бозоном Хиггса. И обнаружение этой частицы было единственным способом подтвердить теорию.

Стандартная модель настойчиво требовала наличия этой частицы, и по этой причине на поиск бозона Хиггса было потрачено много работы и ресурсов. Вложив много денег и потратив много часов, исследователи в конце концов получили положительный результат.

Открыв бозон Хиггса, учёные приоткрыли еще один краешек одела, под которым находятся все тайны Вселенной…

Однако наивно предполагать, что это обязательно приблизит человечество к решению всей головоломки природы нашего мира. Ведь каждый раз, как только мы выясняли что-то новое, сложность головоломки возрастала. И мы понимали, что всё становится еще запутаннее.

Так происходит потому, что природа Вселенной гораздо сложнее, чем результат шестидневного акта творения…

Всем добра!

прекрасная женщина-физик
Лофофора У. изучает Физику металлов. Живой Космос (с).
Живой Космос
Оставьте комментарий!