Бозон хиггса – все о космосе

Бозон Хиггса. Теория и мистика

В извечном желании человечества понять, как устроена Вселенная, физика элементарных частиц играет роль первопроходца.

Сегодня она стоит на пороге новой эры, и, видимо, очень скоро некоторые теории вот-вот исчезнут, а другие окажутся правильными.

Ученые всего мира пытаются выяснить, по каким законам построена Вселенная, человек, материя, атомы… Существует множество теорий о космосе, пространстве-времени… и каждая последующая теория все больше и больше ударяется в мистику.

Возможно, мы живем в Матрице? Возможно, все кругом только кажется вечным и вещественным, а на самом деле это не так? Ведь частицы, даже элементарные, не постоянны.

В космическом вакууме частицы и античастицы создаются из ничего и почти тут же исчезают снова. Вселенная полна полей. Поле — это Сила, которая окружает и пронизывает нас, она связывает Галактику воедино.

По сути, галактику воедино связывает гравитация. Гравитация — это тоже поле. Свое поле есть у каждой частицы.

Современная физика элементарных частиц знает всего три вида частиц. Есть частицы вещества – такие, как электроны и кварки, составляющие атомы, из которых в свою очередь состоит всё, что мы видим вокруг.

Есть частицы-переносчики взаимодействия – гравитационного, электромагнитного и ядерного, – которые заставляют частицы вещества держаться вместе.

И, наконец, есть бозон Хиггса, образующий свою собственную особую категорию.

Поиск бозона Хиггса – не просто история про субатомные частицы и эзотерические идеи. Важность бозона Хиггса не в том, что он есть, а в том, что он делает.

Частица Хиггса возникает в поле, пронизывающем все пространство, называемом полем Хиггса.

В известной нам Вселенной всё, что проходит сквозь пространство, движется в поле Хиггса, которое есть везде и всегда.

Без бозона Хиггса мир бы был другим. Без него электроны и кварки были бы безмассовыми, как безмассовы фотоны – частицы света. Они бы летали со скоростью света, не взаимодействовали бы друг с другом, и было бы невозможно собрать их в атомы и молекулы, не говоря уже о том, что жизнь в нашем ее понимании была бы абсолютно невозможна.

Перемещаясь в пространстве, мы оказываемся окружены полем Хиггса и движемся в нем. Подобно рыбе, плывущей в воде, мы обычно не замечаем этого поля, но именно оно привносит в Стандартную модель всю присущую ей таинственность. Без бозона Хиггса Стандартная модель выглядела бы совсем иначе и не описывала бы реальный мир.

Вот уже несколько десятилетий Стандартная модель остается незыблемой как скала, все эксперименты, которые ученые смогли провести на Земле, неизменно подтверждали её предсказания. С появлением Большого адронного коллайдера который ознаменовал собой новую эру в физике, всё стало меняться.

И вот 4 июля 2012 года физики Европейской организации ядерных исследований (CERN) официально объявили об открытии новой частицы в ходе экспериментов на БАК. Это стало одним из важнейших открытий в физике частиц за последние 50 лет. В марте 2013 года физики CERN сообщили, что найденная ранее частица действительно является бозоном Хиггса.

По одной из теорий, во время Большого взрыва именно бозон Хиггса придал остальным частицам массу.

Однако говорить об этом с уверенностью ранее было нельзя, так как для таких расчетов нужно было знать с точностью до 1% массу «частицы Бога». Эта гипотетическая частица «отвечает» за наличие массы всех других элементарных частиц.

Считается, что все фундаментальные частицы приобретают массу в результате взаимодействия с полем Хиггса.

Стандартная модель объясняет все, с чем мы имеем дело в повседневной жизни, кроме гравитации.

Кварки, нейтрино и фотоны, тепло, свет и радиоактивность, столы, лифты, и самолеты, телевидение, компьютеры и мобильные телефоны, бактерии, слоны и люди, астероиды, планеты и звезды – все это просто разные способы реализации Стандартной модели в различных обстоятельствах, и все в ней прекрасно согласуется одно с другим.

С ее помощью объясняется огромное разнообразие экспериментальных данных, но… при одном условии: если существует бозон Хиггса. Без бозона Хиггса Стандартная модель не работает.

Но проблема в том, что бозон Хиггса — одна из самых тяжелых частиц, а это значит, что нет никакого объяснения тому, как получаются частицы, обладающие массой меньше, чем масса бозона Хиггса. Возможно, довольно скоро физики совершат открытие новых частиц, и мы убедимся, что почти вся, а может быть, и вся масса во Вселенной — не более чем иллюзия.

Четыре силы природы – гравитация, электромагнетизм, сильные и слабые взаимодействия – все порождены симметриями. Бозон Хиггса тоже является переносчиком взаимодействия, но наделяет частицы массой не он, а фоновое поле Хиггса. И оно не связано ни с какой симметрией. Основополагающие законы физики подчиняются определенной симметрии, а поле Хиггса ломает ее.

И хотя открытие бозона Хиггса — это огромная сенсация, выяснилось, что наличие этой частицы объясняет существование на удивление небольшой доли массы, которая окружает нас в повседневной жизни. Подавляющая часть материи – это темная материя, и она не состоит из частиц Стандартной модели.

При всем своем значении бозон Хиггса вовсе не «лежит в основе всей вселенной», а главное, он на самом деле вовсе не лежит в основе нашей собственной массы.

Кроме того, бозон Хиггса никак не объясняет, откуда берется темная материя, количество которой во Вселенной значительно превышает количество обычного вещества: Вселенная состоит из: 74% темной энергии, 22 % — темной материи, 3,6% — межгалактического газа и 0,4% — звёзд.

Бозон Хиггса – последний фрагмент пазла, которым является Стандартная модель, но… Стандартная модель – не конец пути.

Темная материя – лишь одна из множества загадок, которые еще только предстоит разгадать, а для этого потребуется новая физика.

И кто знает, а вдруг бозон Хиггса станет мостом между тем, что мы знаем, и тем, что мы только надеемся узнать. Возможно, дальнейшее изучение бозона Хиггса прольет свет на темные миры за пределами нашего собственного…

Источник: https://zhitanska.com/content/bozon-higgsa-teoriya-i-mistika/

Информация о бозоне Хиггса | Лаборатория космических исследований

Бозон Хиггса — последняя найденная частица Стандартной модели. Частица Хиггса так важна, что в заголовке книги нобелевского лауреата Леона Ледермана «Частица Бога: если Вселенная это ответ, то каков вопрос?

Бозон Хиггса первоначально был предсказан в теории, и после нескольких десятков лет поиска 4 июля 2012 года представители CERN сообщили, что на обоих основных детекторах коллайдера наблюдалась новая частица.  14 марта 2013 года физики CERN подтвердили, что найденная полугодом ранее частица действительно является бозоном Хиггса.

Станда́ртная моде́ль — теоретическая конструкция в физике элементарных частиц, описывающая электромагнитное, слабое и сильное взаимодействие всех элементарных частиц. Стандартная модель не является теорией всего, так как не описывает тёмную материю, тёмную энергию и не включает в себя гравитацию.

По состоянию на конец XX века все предсказания Стандартной модели подтверждались экспериментально, иногда с очень высокой точностью в миллионные доли процента.

Только в 2000-е годы стали появляться результаты, в которых предсказания Стандартной модели слегка расходятся с экспериментом, и даже явления, крайне трудно поддающиеся интерпретации в её рамках.

С другой стороны, очевидно, что Стандартная модель не может являться последним словом в физике элементарных частиц, ибо она содержит слишком много внешних параметров, а также не включает гравитацию.

Поэтому поиск отклонений от Стандартной модели (так называемой «новой физики») — одно из самых активных направлений исследований в настоящее время.

В заявлении CERN говорится, что специалисты провели исследование больших объемов данных, полученных коллайдером, и теперь со значительно более высокой вероятностью говорят о том, что найден именно бозон Хиггса. Согласно стандартной модели, бозон Хиггса – это элементарная частица, отвечающая за возникновение массы у материи. Сейчас в CERN говорят, что они практически на 100% убеждены в том, что бозон Хиггса действительно существует.

В заявлении сказано, что недавно были проанализированы дополнительные данные, полученные в рамках эксперимента на Большом Адронном Коллайдере.

“Предварительные результаты анализа полного набора данных за 2012 год очень значительны и для нас очевидно, что мы имеем дело с бозоном Хиггса, хотя нам еще и предстоит очень длинный путь, чтобы понять, что же на самом деле представляет из себя эта частица“, – заявили 14 марта 2013 года на итальянской конференции CERN представители центра ядерных исследований.

По материалам, представленным в интернете.

Источник: http://www.spacephys.ru/informatsiya-o-bozone-khiggsa

Что такое бозон Хиггса, и почему его так искали?

Все помнят шумиху вокруг открытия бозона Хиггса, произошедшего в 2012 году. Все помнят, но многие так до сих пор в полной мере и не понимают, что это был за праздник? Мы решили разобраться, просветиться, и заодно рассказать о том, что такое бозон Хиггса простыми словами!

Стандартная модель и бозон Хиггса

Начнем с самого начала. Частицы делятся на бозоны и фермионы. Бозоны – это частицы с целым спином. Фермионы – с полуцелым.

Понятно? Не очень. Чтобы стало понятнее, нужно рассказать про Стандартную модель.

Читайте также:  Неприметное зодиакальное созвездие рак - все о космосе

Питер Хиггс, предсказавший существование бозона Хиггса.

Стандартная модель – одна из основных современных моделей описания мира. Она описывает взаимодействие элементарных частиц. Как мы знаем, в мире есть 4 фундаментальных взаимодействия: гравитационное, сильное, слабое и электромагнитное. Гравитационное мы сразу не рассматриваем, т.к.

оно имеет иную природу и не входит в модель. А вот сильное, слабое и электромагнитное взаимодействия описываются в рамках стандартной модели. Причем, согласно этой теории вещество состоит из 12 фундаментальных элементарных частиц-фермионов. Бозоны же являются переносчиками взаимодействий.

Оформить дипломную работу на заказ вы можете прямо у нас на сайте.

Стандартная модель. Частицы.

Так вот, из всех частиц, предсказанных в рамках стандартной модели, не обнаруженным экспериментально оставался бозон Хиггса.

Согласно Стандартной модели этот бозон, являясь квантом поля Хиггса, отвечает за то, что у элементарных частиц есть масса. Представим, что частицы – это бильярдные шары, помещенные на сукно стола.

В данном случае сукно – это и есть поле Хиггса, обеспечивающее массу частиц.

Как искали бозон Хиггса?

На вопрос, когда открыли бозон Хиггса, нельзя ответить точно. Ведь теоретически его предсказали в 1964 году, а подтвердили существование экспериментально только в 2012.

И все это время неуловимый бозон искали! Искали долго и упорно. До БАК в ЦЕРНе работал другой ускоритель, электрон-позитронный коллайдер.

Также был Теватрон в Иллинойсе, но и его мощностей не хватило для выполнения задачи, хотя эксперименты, конечно же, дали определенные результаты.

Дело в том, что бозон Хиггса – частица тяжелая, и обнаружить его очень непросто. Суть эксперимента проста, сложна реализация и интерпретация результатов.

Берутся два протона на околосветовой скорости и сталкиваются лоб в лоб.

Протоны, состоящие из кварков и антикварков, от такого мощного столкновения разваливаются и появляется множество вторичных частиц. Именно среди них и искали бозон Хиггса.

Поиски бозона Хиггса

Проблема еще и в том, что подтвердить существование этого бозона можно лишь косвенно. Период, в который существует бозон Хиггса, крайне мал, как и расстояние между точками исчезновения и возникновения. Измерить такие время и расстояние напрямую невозможно. Зато Хиггс не исчезает бесследно, и его можно вычислить по «продуктам распада».

Хотя такой поиск очень похож на поиск иголки в стоге сена. И даже не в одном, а в целом поле стогов. Дело в том, что бозон Хиггса распадается с разной вероятностью на разные “наборы” частиц. Это может быть пара кварк-антикварк, W-бозоны или самые массивные лептоны, тау-частицы.

В одних случаях эти распады крайне трудно отличить от распадов других частиц, а не именно Хиггса. В других – невозможно достоверно зафиксировать детекторами. Несмотря на то что детекторы БАК – самые точные и мощные измерительные приборы, созданные людьми, они могут измерить не все.

 Лучше всего фиксируется детекторами превращение Хиггса в четыре лептона. Однако вероятность этого события очень мала – всего 0,013%.

Детектор ATLAS

Тем не менее, за полгода экспериментов, когда за одну секунду в коллайдере происходят сотни миллионов столкновений протонов, было выявлено целых 5 таких  четырехлептонных случаев.

Причем зафиксированы они были на двух разных детекторах-гигантах: ATLAS и CMS.

Согласно независимому расчету с данными одного и другого детектора, масса частицы составляла примерно 125ГэВ, что соответствует теоретическому предсказанию для бозона Хиггса.

Для полного и точного подтверждения того, что обнаруженная частица была именно именно бозоном Хиггса, пришлось провести еще очень много опытов.

И несмотря на то, что сейчас бозон Хиггса обнаружен, эксперименты в ряде случаев расходятся с теорией, так что Стандартная модель, как считают многие ученые, скорее всего является частью более совершенной теории, которую еще предстоит открыть.

Детекторы БАК

Открытие бозона Хиггса, определенно, одно из главных открытий 21 века. Его открытие – огромный шаг в понимании устройства мира.

Если бы не он,  все частицы были  бы безмассовыми, как фотоны, не существовало бы ничего, из чего состоит наша материальная Вселенная. Бозон Хиггса – шаг к пониманию того, как устроена вселенная. Бозон Хиггса даже назвали частицей бога или проклятой частицей.

Впрочем, сами ученые предпочитают называть его бозоном бутылки шампанского. Ведь такое событие, как открытие бозона Хиггса, можно отмечать годами.

Друзья, сегодня мы взрывали мозг бозоном Хиггса. А если Вы уже устали взрывать свой мозг бесконечными рутинными или непосильными заданиями по учебе, обратитесь за помощью к авторам нашей компании. Как всегда мы поможем Вам быстро и качественно решить любой вопрос.

Источник: https://Zaochnik.ru/blog/chto-takoe-bozon-xiggsa-i-pochemu-ego-tak-iskali/

Бозон Хиггса и его роль в существовании Вселенной

Если большая часть представителей нашей планеты совсем не интересуется физикой, в частности физикой элементарных частиц, то фраза «адронный коллайдер» знакома, пожалуй, каждому. А событие, которое пришлось на середину лета 2012 года (4 июля), вовсе переманило внимание общественности с политических и светских тем на научную. Это было открытие бозона Хиггса.

Это частица, которую нашли ученые из центра CERN. Но что же это за частица? Она на самом деле приведет умы современности к разгадке тайн Вселенной? Далее мы попытаемся разобраться в этом, но для начала нам нужно вернуться в 1970-е годы.

Попытка понять, что такое бозон Хиггса

Приблизительно 40 лет назад ученые вывели «Стандартную модель» космоса. Именно она должна нам помочь выяснить, что к чему. Она представляет собой теорию, описывающую «принципы работы» нашей Вселенной. Теория гласит, что существуют четыре силы и двенадцать различных между собой частиц – именно они составляют основу Вселенной.

Четыре силы – это электромагнитное взаимодействие, слабое и сильное взаимодействие, и гравитация. А дюжина частиц делится на две составляющие – шесть лептонов и шесть кварков.

По предположению физиков, эти двенадцать частиц не поддаются делению. Первые являются основой электронов и их антагонистов – так называемого электронного нейтрино.

Что касается кварков, то они являются частицами, образующими нейтроны и протоны.

Но для того, чтобы выяснить, каким боком к этой модели космоса относится бозон Хиггса, нужно пойти еще дальше.

Помимо Стандартной модели было предложено множество других объяснений строения Вселенной, но обнаружение этой частицы в 2012 году еще больше пошатнуло их достоверность.

Поскольку существование этих мельчайших неделимых частиц было лишь Стандартной модели, но когда удалось на практике обнаружить бозон, позиции этой теории значительно укрепились.

Большой адронный коллайдер, как известно, создавался именно для этой цели – обнаружения «частицы бога». Именно такое прозвище бозону дали журналисты, когда новость о его обнаружении облетела весь земной шар. Но это оказалось лишь продолжением поисков, поскольку буквально сразу стало ясно, что бозон Хиггса – не единственный в своем роде

В итоге ученные выяснили, что каждая из основополагающих сил, описанных в Стандартной модели, имеет собственный бозон. Пока найден лишь один, и по предположению, его функция заключается в предании массы частицам. А по сути, такое определение силы предполагает, что она лишь невидимо, но при этом вполне «вещественна».

По рассматриваемой в рамках статьи теории, материя не может иметь массы без наличия бозона Хиггса, но также еще нет абсолютно точных подтверждений этому.

Возможно, у частиц возникает масса при взаимодействии с неким полем Хиггса. Тогда можно смело заверить, что все существующее в обозримой вселенной, наделенное массой, так или иначе соприкасается с этим полем.

А это означает – это поле есть везде и во всем.

Источник: http://cosmoss1.blogspot.com/2015/08/blog-post_18.html

Откуда масса у бозона Хиггса?

Виктор Черногуз

Ну что, они нашли его! Бозон Хиггса! Весь мир переполошился. 45 лет искали эту «частицу Бога» и вот с уверенностью на 99,99 процента заявили, что она существует. Сложность в том, что её нельзя увидеть: физики засекли лишь «осколки» некой частицы, которая, по их расчетам, — этот неуловимый Бозон и есть. Ведь он настолько мал…

Если увеличить его до горошины, то человек в таком случае должен быть размером с Луну!

На поиски вот этой частицы потрачены миллиарды долларов и усилия тысяч лучших учёных. Ну должен же быть какой-то результат. Не может же неосязаемый бозон Хигсса оказаться мистификацией… Или может?

Репортаж корреспондента Пятого канала Виктора Черногуза.

Владимир Леонов, физик-теоретик: «Бозон Хиггса не существует, эта теория придумана в голове профессора Хиггса. И она полностью противоречит теории Эйнштейна. Которая подтверждена экспериментально. Зачем заменять поле Эйнштейна полем Хиггса?».

Физик-теоретик Владимир Леонов занимается изучением гравитации — и к появлению так называемой Новой физики относится более чем скептически. Считает, что ученые ЦЕРН занимаются поиском того, чего на свете просто нет.

Владимир Леонов, физик-теоретик: «Вся эта история — это грандиозное мошенничество. Дурят весь свет».

Почти пятьдесят лет назад другой физик-теоретик англичанин Питер Хигсс, вернувшись с прогулки в лабораторию заявил, что кажется знает, чем склеен мир.

По его теории есть некая частица, бозон, который придает всем остальным частицам массу, замедляя их, делает мир материальным.

Питер Хиггс, физик-теоретик: «Но, если честно, никогда не думал что увижу доказательства своей теории еще при жизни. Так долго искали подтверждение, что я уже устал ждать — и был уверен: мою правоту только после смерти докажут».

Казалось, Питер Хиггс вот-вот заплачет. Мир потрясен сообщением из Женевы: ученые работающие на большом адронном коллайдере наконец добились существенных результатов. Через четыре года после запуска ускорителя можно говорить о том, что обнаружена ни на что непохожая частица, очень напоминающая по описанию бозон Хиггса.

Читайте также:  Звезда wise 0855–0714 - все о космосе

Алексей Воробьёв, руководитель Отделения физики высоких энергий Санкт-Петербургского института ядерной физики: «Это философское огромное значение. Мы ввели активно понятие среды, в которой мы живем, вакуума, которого не замечаем. До сих пор это была чисто теоретическая какая-то конструкция. Хочешь верь — хочешь нет. А здесь прямо экспериментально показывает».

Однако сами же ученые ЦЕРНа подтверждают их выводы не окончательны. Теперь нужно убедиться, что это именно та частица Бога, которую искали.

Александр Корейша, физик-теоретик, изобретатель: «Я прекрасно понимаю, что они найдут массу частиц, но какое это имеет отношение к массе».

На другом конце света связанного теперь то ли полем Хиггса, то ли по-прежнему полем Эйнштейна, бывший сотрудник Новосибирской академии наук, физик-теоретик Александр Корейша строит в своей маленькой квартире, свой малый коллайдер — как в шутку он называет это сооружение.

Результаты его многолетних исследований полностью подтверждают классическую теорию Эйнштейна — которой никаких бозонов Хиггса не требуется.

Александр Корейша, физик-теоретик, изобретатель: «Не понятно, почему этой частице приписали то, что она дает массу остальным частицам. Тогда кто ей дает массу?»

По мнению противников теории Хиггса, дело не в науке, а в деньгах. Гигантский ускоритель частиц, по сути, — стройка века. И обошелся приблизительно в двадцать миллиардов долларов. После запуска в 2008 году мир ждал результатов.

И результаты должны были появиться.

Рольф Хойер, генеральный директор Европейской организации ядерных исследований: «Скорее всего, эта частица — действительно бозон Хиггса. Но нам нужно это подтвердить дополнительными исследованиями».

Владимир Леонов, физик-теоретик: «Сейчас надо финансировать дальше работы. Денег нет. Надо устроить „пиар“. Сказать: мы якобы что-то нашли, но нам надо еще 2 года чтобы подтвердить, что это бозон Хиггса».

Бозон Хиггса волнует сердца фантастов. Ярослав Веров год назад опубликовал рассказ для сборника фантастики именно под этим названием. Описанный им мир будущего теперь кажется менее фантастичным.

Ярослав Веров, писатель, автор повести «Бозон Хиггса»: «Вполне возможно создание электромагнитной копии человека. То есть коллайдеры уйдут, будут более сложные квантовые машины. То есть лег в капсулу, сделали электромагнитную копию тебя, не имеющую массы, но связанную с твоим мозгом. Которая может путешествовать в космосе, например».

Что такое этот бозон Хиггса — обман века или наоборот открытие столетия — должно стать ясно лет через 5. К этому моменту ученые обещают повысить эффективность работы адронного коллайдера и собрать убедительную доказательную базу. В случае успеха их, конечно, ждет Нобелевская премия. И не одна.

Впрочем, даже если будет подтверждено: бозон Хиггса найден — стандартная модель — уже не теория, а закон — она все равно опишет лишь 5 процентов вселенной. Все остальное — это так называемая темная материя. Которая почти не изучена. У физиков есть лишь понимание, что может ждать нашу планету в случае, если их эксперименты с устройством мироздания зайдут слишком далеко.

Виктор Черногуз

Источник: http://victorpetrov.ru/otkuda-massa-u-bozona-xiggsa.html

бозон Хиггса

4 июля 2012 года все международные СМИ донесли Миру радостную весть: на Большом адронном коллайдере (БАК) открыта частица Бога, иначе – бозон Хиггса.

Ура!

Газеты вышли с большими заголовками: «Бозон Хиггса пойман»,  «Ученые поймали “божественную” частицу».

Физикам аплодисменты!

Что дальше?

А дальше, осталось открыть самого Бога!.

А собственно для чего построена эта большая и очень дорогая (около $ 9 млрд.) игрушка, под кодовым названием БАК? Что, только ради микросекундного мгновения, когда почти на световой скорости столкнутся протоны и разлетятся на мелкие кусочки, и какая-то самая маленькая частичка проживет миллиардные доли секунды и она будет той самой частицей Бога.

Нет! Держитесь, господа верующие, теперь настала очередь вашего предсказания, вы же всегда утверждали и утверждаете: Бог есть! Тем более, здесь коллективная гипотеза, и не сравнить с каким-то Питером Хиггсом и его компанией.

Но есть одна проблема, чтобы открыть самого Бога, необходим другой инструмент  и помощнее БАК. Нужен БАК 2, а может Бак 3. Я бы его назвал не БАК, а БОБ  – большой открыватель Бога. Причем, БОБ должен строиться не под землей, а на поверхности, типа второй Вавилонской башни.

Шутить изволите, коллега,

Но как построить трап до неба?

Где найти людей для специфичной стройки?

А потом, где взять такие стойки

Для поддержанья трапа на весу,

Как стебли трав несут росу.

Где взять для подъема механизмы?

Стройки века, стройки коммунизма.

Но, потерпите, будет и второй БАК (БОБ), а пока копите деньги. Были бы деньги, а механизмы и строители найдутся, а пока радуйтесь небесному посланию.

Так что же это за послание?

Сначала ученые немного посомневались, может это совсем не от Бога, а просто от сильного удара вылетела эта бозонная частица. Ранее ученые ЦЕРНа уже сообщали, что было обнаружено около 300 кандидатов на бозон Хиггса. Данных, чтобы твердо заявить об открытии, не хватало.

Для этого требовалось добиться вероятности более 99,99995%, что в научном обиходе означает параметр “сигма 5”. (Показатель сигма демонстрирует вероятность отклонений, случайных флуктуаций. Чем выше показатель сигма, тем меньше вероятность отклонений.

Результаты исследований позволяют говорить об открытии, когда показатель сигма выше трех единиц).

Ученые поразмышляли, включили самые мощные в мире компьютеры, построили диаграммы и разноцветные графики, нарисовали формулы, после чего принюхались и убедились, что данная частица несет в себе запах Бога. А если есть запах, то он имеет какую-то массу, и тогда все дружно выдохнули: да! Это тот самый Бозон Хиггса! Его масса – 126,5 ГэВ.

В 60-х годах прошлого века, когда не удалось ни одному теоретику доказать правильность созданной им общей теории, обществом физиков была принята, так называемая Стандартная модель (СМ), которая описывала посредством квантовой механики сильные, слабые и электромагнитные взаимодействия.

Но гравитация, с ее безмассовым гравитоном, не вписывалась в рамки и этой СМ. Вот тогда и выступил П. Хиггс с предсказанием своей частицы, которая должна отвечать за массу в мире материи.

Физики уцепились за данную идею, как за спасительную соломинку, которая должна спасти теорию, да и физику тоже.

И вот оно явление … свершилось!  Массовый Бозон открыли, но, как его использовать и для чего, ученые понять пока не могут, поэтому многие в своих интервью ссылаются на Майкла Фарадея и отсылают в 18 век.

В то время Фарадей удосужился открыть электромагнитную индукцию – возникновение разности электрических потенциалов на концах катушки,  перемещающейся в магнитном поле. После этого Фарадея пристально пытали корреспонденты, а он ничего вразумительного сказать не мог.

Хотя через несколько десятилетий никому уже не требовалось пояснять и доказывать пользу электричества, т.к. появились первые генераторы и первые его потребители.

Отсылка, в данном случае, к Фарадею не совсем корректна, т.к. в первом случае был открыт неизвестный человеку закон взаимосвязи магнитного поля и движущегося в нем проводника. В случае с бозоном Хиггса ситуация совершенно другая. Даже первобытный человек мог получить этот бозон без всяких инструментов.

Достаточно было взять в руки два камня и бить их друг о друга до посинения, доведя до такого состояния, когда они превратятся в порошок. Среди этих мелких частиц множество воспарит в воздухе, и среди них должна будет отыскаться одна, которая по всем параметрам будет походить на бозон Хиггса.

Первобытный человек, конечно же стучал камнями, но не знал того, что искал. Хиггса не было!

Для самой теории фундаментальных взаимодействий, говорят ученые, открытие очень значимо. Они считают, что  бозон Хиггса – это ключевое звено элементарного происхождения массы всех частиц.

Если бы этого бозона не было, то в рамках нынешней теории, неплохо описывающей практически все наблюдения физиков, частицы вовсе не имели бы массы покоя, а могли существовать только в движении со скоростью света.

Вот, якобы и мучились  бы теоретики дальше,  разрабатывали другие,  куда более сложные теории происхождения массы.

Да, слава Богу! Кому же еще, этим экспериментом он подал нам землянам свой сигнал, а значит, с ним все в порядке.

Если Бог создал мир, тогда в нем что-то должно же содержать массу.

А что сам Питёр Уэйр Хиггс? Вот он действительно радовался и аплодировал неподдельно, а искренне. Его предсказание, которое было сделано еще в далеких 60-тых, наконец сбылось!

Корреспонденты народ дотошный и сразу задали прямой вопрос: куда потратите Нобелевскую премию? На что господин Хиггс оказался скромным, как-никак человек старой закалки, ответил, что в Нобелевском комитете у него нет знакомых. Прекрасный и достойный ответ пожилого интеллигента.

Возможно, я стал ретроградом и скептиком, но меня не покидает одна мысль: судя по тому, как выбивались признания у политических заключенных в 37 году, и какую реакцию они имели в народе, то выбивание частицы Хиггса из протона, это что-то похожее.

Конечно это не совсем корректное сравнение, но окупит ли бозон Хиггса себя хотя бы в далеком будущем? Оптимисты говорят: «Оплачивайте будущее – это всегда окупится».

Но поскольку я, как налогоплательщик, уже внес свою плату в адронный коллайдер, то меня тоже следует в данном случае отнести к оптимистам.

Рудольф Хойер, генеральный директор CERN, и его коллеги выбили частицу, похожую на бозон Хиггса, для того, чтобы двигаться дальше. Куда? Читаем начало данного поста.

Так или иначе у сотрудников CERNа далеко идущие планы, после изнурительной охоты на «частицу Бога» они выйдут на тропу выслеживания загадочного гравитона. А вдруг повезет, и они его выследят, то  это уже путь к звездам! А там до Бога, действительно, рукой подать!

Читайте также:  Биография персиваля лоуэлла - все о космосе

Назад  Вперед

Источник: http://gennady-ershov.ru/gravitaciya/bozon-xiggsa.html

Как искали БОЗОН

masterok

Вы уже наверное в курсе, что ученые Европейского центра ядерных исследований (ЦЕРН) обнаружили признаки существования так называемой “божественной частицы” – бозона Хиггса. Давайте посмотрим как это было.

4 июля 2012 учеными из европейского центра ядерных исследований ЦЕРН в Швейцарии обнаружили бозон Хиггса — субатомную частицу, называемую «частицей бога». Поиски «божественной» частицей велись почти 50 лет. Обнаружить бозон Хиггса удалось во время экспериментов на Большом адронном коллайдере, основные кольца ускорителя которого находятся в 27-километровом подземном тоннеле.

Бозон Хиггса является важнейшим элементом Стандартной модели — физической теории, описывающей взаимодействие всех элементарных частиц: он объясняет наличие такого явления как масса.Познакомимся поближе с фантастической машиной, стоимостью до 6 млрд долларов, которая обнаружила бозон Хиггса. Добро пожаловать в мир субатомных частиц! 

На фотографии: Английский физик-теоретик, член Королевского Общества Эдинбурга Питер В. Хиггс. Это он в 60-е годы предсказал существование бозона Хиггса, который отвечает за массу всех элементарных частиц.

В своих выступлениях Питер заявлял, что если бозон не будет обнаружен, это будет означать, что он и многие другие физики больше не понимают как взаимодействуют элементарные частицы.   Частица Хиггса настолько важна, что американский физик, нобелевский лауреат Леон Ледерман назвал ее «частицей бога».

  

Итак, как уже говорилось, бозон Хиггса был обнаружен во время экспериментов на Большом адронном коллайдере. Он был построен в научно-исследовательском центре Европейского совета ядерных исследований (ЦЕРН) недалеко от Женевы, на границе Швейцарии и Франции.

(Фото Anja Niedringhaus | AP):

 

Большой адронный коллайдер является самой крупной экспериментальной установкой в мире. Это гигантский ускоритель заряженных частиц, предназначенный для разгона протонов и тяжелых ионов.

Посмотрим, как он создавался. На фотографии: идет прокладка туннеля под землёй на территории Франции и Швейцарии с длиной окружности почти 27 км, 2000-й год. Глубина нахождения туннеля — от 50 до 175 метров.

(Фото Laurent Guiraud | © 2012 CERN):

 

В строительстве и исследованиях участвовали и участвуют более 10 000 учёных и инженеров из более чем 100 стран, в том числе и из России.

На фотографии: идет монтаж торцевого адронного калориметра детектора ATLAS, который как раз и  предназначен для поиска бозона Хиггса и «нестандартной физики», в частности темной материи.

Всего на Большом адронном коллайдере работают 4 основных и 3 вспомогательных детектора. 12 августа 2003 года. (Фото Maximilien Brice | © 2012 CERN):

  

Большим коллайдер назван из-за своих размеров: длина основного кольца ускорителя составляет 26 659 метров. Объезжать 27-километровый подземный тоннель, предназначенный для размещения кольцевого ускорителя, лучше всего на транспорте, 24 октября 2005 год. (Фото Laurent Guiraud | © 2012 CERN):

  

Электромагнитный калориметр — прибор, который измеряет энергию частиц. В собранном виде представляет собой стену высотой более 6 метров и 7 метров в ширину. Состоит из 3 300 блоков. (Фото Maximilien Brice | © 2012 CERN):

 Идея строительство Большого адронного коллайдера родилась в 1984 году и была официально одобрена десятью годами позже. Его строительство началось в 2001 году. На фотографии: кольцевой ускоритель Большого адронного коллайдера, находящейся в подземном тоннеле прямо под Международным женевским аэропортом, 31 мая 2007 года. (Фото Keystone, Martial Trezzini | AP): Коллайдер называется адронным из-за того, что он ускоряет адроны, то есть тяжелые частицы, состоящие из кварков. 19 октября 2006 года. (Фото Maximilien Brice | © 2012 CERN):

Доставка на место торцевого магнита детектора ATLAS, 29 мая 2007 года. (Фото Claudia Marcelloni | © 2012 CERN):

 

Основной целью строительства Большого адронного коллайдера было уточнение или опровержение Стандартной модели — теоретической конструкции в физике, формирование которой было завершено в 1960—1970-х годах, описывающей элементарные частицы и три из четырех фундаментальных взаимодействий (кроме гравитационного): сильное, слабое и электромагнитное. Главной задачей Большого адронного коллайдера было экспериментально доказать существование бозона Хиггса. Он был обнаружен 4 июля 2012.

 

Это составная часть ALICE — одной из шести экспериментальных установок, сооруженных на Большом адронном коллайдере. 3 584 кристаллов вольфрамата свинца. ALICE оптимизирована для изучения столкновений тяжелых ионов. (Фото Maximilien Brice | © 2012 CERN):

   

Экспериментальная установка ALICE, 2007 год. (Фото Maximilien Brice | © 2012 CERN):

 

Официальный запуск коллайдера был произведен 10 сентября 2008 года. Данные, поступающие с Большого адронного коллайдера, обрабатываются в 140 дата-центрах, расположенных в 33 странах по всему миру. Ежегодно приходится обрабатывать 15 миллионов гигабайт данных! На фотографии: дата-центр в Женеве, 3 октября 2008 года. (Фото Valentin Flauraud | Reuters):

 

Детектор ATLAS во время сборки 11 ноября 2005 года. Общие размеры детектора ATLAS: длина — 46 метров, диаметр — 25 метров, общий вес — около 7 000 тонн. На этом детекторе проводят одноименный эксперимент, предназначенный для поиска сверхтяжелых элементарных частиц, в том числе и только что обнаруженного бозона Хиггса. (Фото Maximilien Brice | © 2012 CERN):

 

Детектор ATLAS, 22 февраля 2006 года. (Фото Maximilien Brice | © 2012 CERN):

 

Компактный мюонный соленоид — один из двух больших универсальных детекторов элементарных частиц, созданных в Европейском центре ядерных исследований и предназначенный для исследования свойств микромира. Он расположен в подземной пещере внушительных размеров: 53 метров в длину, 27 метров в ширину и 24 метров в высоту. (Фото Maximilien Brice | © 2012 CERN):

  

Английский физик Питер Хиггс, чьим именем назвали бозон. Рядом с детектором ATLAS, апрель 2008 года. (Фото Claudia Marcelloni | © 2012 CERN):

 

Наблюдения за бозонами Хиггса не только позволят разобраться в происхождении массы, но и помогут разгадать загадку темной материи. (Фото Michael Hoch | © 2012 CERN):

 Сборка Большого адронного коллайдера, 16 июня 2008 года. (Фото Maximilien Brice | © 2012 CERN):27-километровый подземный тоннель содержит две трубы, которые идут параллельно и пересекаются лишь в местах расположения детекторов. 

На фотографии: линейный ускоритель низкоэнергетических частиц Linac2, расположенный подземном тоннеле. Всего Большой адронный коллайдер имеет шесть главных ускорителей. (Фото Keystone, Martial Trezzin | AP):

 

Внутренний детектор ATLAS, 23 августа 2006 года. Детектор производит огромное количество информации — около 1 Пбайт = 1 024 Тбайт «сырых» данных в секунду! (Фото Claudia Marcelloni | © 2012 CERN):

 В эксперименте ATLAS участвовали около 2 000 ученых и инженеров из 165 лабораторий и университетов из 35 стран, в том числе и из России. (Фото Claudia Marcelloni | © 2012 CERN):

Фантастическая машина — Большой адронный коллайдер. На фотографии: универсальный детектор элементарных частиц — компактный мюонный соленоид. (Фото Maximilien Brice | © 2012 CERN):

В 2009 году стоимость Большого адронного коллайдера оценивалась от 3.2 до 6.4 млрд евро, что делало его самым дорогим научным экспериментом в истории человечества.

На фотографии: один из торцевых калориметров детектора ATLAS, 16 февраля 2007 года. Невероятно большая и сложная конструкция. (Фото Claudia Marcelloni | © 2012 CERN):

Еще одна фотография детектора элементарных частиц — компактного мюонного соленоида, 2007 год.(Фото Maximilien Brice | © 2012 CERN):

Вокруг Большого адронного коллайдера ходило много слухов. Например, что он представляет огромную опасность для человечества, и его запуск может привести к концу света.

Поводом стали заявления ученых о том, что в результате столкновений частиц в коллайдере могут якобы образоваться микроскопические черные дыры: после этого появились мнения, что в них может «засосать» всю нашу Землю.

Также, высказывались опасения, что обнаружение бозона Хиггса вызовет бесконтрольный рост массы во Вселенной. Появился даже анекдот: «У физиков есть традиция — один раз в 14 миллиардов лет собираться и запускать адронный коллайдер». Причина слухов оказалась банальной: слова ученых были искажены и неверно интерпретированы журналистами.

(Фото Michael Hoch | © 2012 CERN):Монтаж кольцевого ускорителя в подземном тоннеле, 1 ноября 2007 года. (Фото Maximilien Brice | © 2012 CERN):Работы внутри пещеры по размещению калориметра (прибора, который измеряет энергию частиц) на детекторе ATLAS, январь 2011 года.

(Фото Claudia Marcelloni | © 2012 CERN)(Фото Claudia Marcelloni/© 2012 CERN):

Еще больше. После окончания сеанса работы в 2012 году коллайдер будет закрыт на долговременный ремонт. Ремонт предположительно будет длиться не менее полутора лет и займёт весь 2013 года.

Некоторые ученые из США и Японии предлагают после окончания работы над Большим адронным коллайдером начать работу над новым Очень большим адронным коллайдером.

На фотографии: восемь труб – это магниты, окружающие калориметра. Вся эта огромная конструкция является частью одного из детекторов частиц Большого адронного коллайдера. (Фото Maximilien Brice | © 2012 CERN):По мнению учёных, обнаруженный бозон Хиггса может пролить свет на происхождение Вселенной и понять, что представляла из себя Вселенная в первые мгновения после Большого Взрыва. (Фото CERN | AP):Это был рассказ о Большом адронном коллайдере — фантастической машине, стоимостью под 6 млрд. долларов. (Фото Maximilien Brice | © 2012 CERN):  

Источник: https://masterok.livejournal.com/26277.html

Ссылка на основную публикацию