Що таке бозон Хіггса?

Ця частка була передбачена більш 50 років тому, її шукали десятки років в найсучасніших лабораторіях планети, були задіяні кращі вчені всієї земної кулі. І, нарешті, трохи більше трьох років тому вони заявили: так, ми його знайшли, він існує!
Але ось минуло три роки, і що? Якось нічого особливо не змінилося, суперізобретеній не з’явилося. Зарплати вчених як і раніше менше, ніж у футболістів… Навіщо ж взагалі тоді потрібен нам цей бозон?

Вся справа в тому, що існує звід законів, дуже добре описують пристрій нашого світу на мікрорівні – його називають Стандартною моделлю. Але для повної впевненості в цій моделі залишалося останнім експериментальне підтвердження – знаходження бозона Хіггса. По суті – це останній шматочок пазла, вишенька на торті, якого бракує носок з гардероба, останній мазок на картині. Відкриття цієї частки розвіяло всі сумніви в правильності сучасної фізики, а вони були. Вчені дуже задоволені, вони зітхнули з полегшенням і з упевненістю взялися за подальшу роботу. Без цього подальший розвиток науки напевно йшло б набагато повільніше. Так що в глобальному сенсі – це велике досягнення. Без бозона Хіггса наука буксувала б.

Про бозон
І сам бозон Хіггса – досить цікавий персонаж. Він підтверджує існування поля Хіггса, завдяки якому у всіх тіл з’являється маса. І правда, що таке маса тіла і звідки вона береться?
Щоб зрозуміти важливість бозона Хіггса, уявімо собі… ну, наприклад, весь всесвіт. Крім зірок, планет, галактик в ній є величезна кількість різних полів – гравітаційні, електромагнітні… Ці поля невидимі, невловимі. Але вони пронизують наскрізь нас самих, всі навколишні тіла і можуть впливати на них, на їх рух (само собою, гравітація впливає на рух планет, зірок, електромагнітне поле впливає на рух зарядів). Можна сказати, що всесвіт немов занурена в океан з будь-яких полів, ми, як риби, подорожуємо у них і давно вже до них звикли.
Але що, якщо існує поле, якого ми ніяк не помічаємо, тому що вплив його досить незвичайне? І виявляється, таке непомітне поле є – це поле Хіггса.

Ось тут потрібно пофантазувати. Це поле Хіггса немов камера на дорозі, немов інстинкт самозбереження для частинок, гібедедешнік в кущах, обмежувач швидкості. Виявляється, якби цього поля не було, то всі частинки у всесвіті літали б з величезними швидкостями, а точніше, з самої максимальною швидкістю – швидкістю світла. Але якщо воно є…

Деякі частинки, наприклад фотони, не помічають цього поля, вони взагалі пофігісти, відчайдухи. І ганяють завжди зі швидкістю світла в своє задоволення. Але ось, наприклад, електрони, протони відчувають це поле, взаємодіють з ним. І через це як би гальмуються, стають важкими. Тут можна провести аналогію з пінопластовими кульками. Якщо їх висипати на стіл, то від найменшого подиху вони розлітаються в різні боки як пушинки. Але на поверхні води вони будуть рухатися повільно, немов вода повідомляє їм якусь додаткову масу. Так само і поле Хіггса діє на частинки – як би збільшує її, не дає рухатися занадто швидко.
Ну а що таке маса? Це величина, що показує, як легко чи важко розігнати тіло. Ось і виходить, що, якщо через поля Хіггса розгін частинок утруднений, значить, саме через нього у них і з’являється маса.

Поки ми не сказали жодного слова про сам бозон. Але справа в тому, що поле це невідчутно, і єдиний доказ його існування – виявлення бозона. Якщо уявити собі поле як натягнуту атласну тканину в просторі-часі, то, якщо пустити по ній хвилю, її можна розглядати як рухому частку (це і є корпускулярно-хвильовий дуалізм). Іншими словами, мінімальна обурення поля – це квант цього поля. У кожного поля він свій. У електромагнітного поля це фотон, у кварк-глюонної (є й таке!) – Глюон. Бозон Хіггса – це квант поля Хіггса, і його відкриття на 100% має доводити існування поля Хіггса.

Як бачите, бозон Хіггса проливає світло на виникнення мас у частинок і в якійсь мірі завершує картину світу. Але ця картина не враховує темної матерії, темної енергії, так що у фізиці питань ще дуже багато.


1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (2 votes, average: 2.50 out of 5)

Що таке бозон Хіггса?