Оглавление:
- Как и почему искали бозон
- Бозон Хиггса простым языком: понятно как дважды два
- Бозон Хиггса: простыми словами о сложном
Почти полвека назад физик из Шотландии Питер Хиггс выдвинул гипотезу о существовании некой субатомарной элементарной единицы, последней в ряду Элементарных частиц, названной по имени ученого бозон Хиггса.
Как и почему искали бозон
Долгое время частица не отпускала умы исследователей. Считавшаяся последним звеном в Современной теории элементарных частиц, она, по предположениям ученых, должна была помочь объяснить наличие гравитации и массы других элементарных моделей. Однако масса бозона Хиггса так и осталась загадкой, неподдающейся точным расчетам, но примерно равняющейся 26 гигаэлектронвольтам или 133 протонам.
Открытие частицы было необходимо для обоснования теории существования некого поля Хиггса, которое, по предположениям физиков, заполняет собой все пространство во Вселенной, именно внутри этого поля и благодаря взаимодействию с ним все фундаментальные частицы обретают массу или остаются невесомыми.
Таинственный бозон был обнаружен учеными Европейского центра ядерных исследований 4 июня 2012 года внутри адронного коллайдера спустя десятилетия напряженных экспериментов и поисков. Установка стоимостью более 6 млрд. долларов находился в 27-километровом тоннеле под землей и состоит из многочисленных колец и ускорителей.
Бозон Хиггса простым языком: понятно как дважды два
На протяжении 50 лет «эфемерной» частице приписывали огромное значение. Ее важность определялась настолько существенной, что без обоснования существования бозона, по мнению Хиггса, нельзя было верно и точно трактовать теорию взаимодействия других элементарных частиц между собой. Что такое бозон Хиггса простым языком? Создатель теории склонялся к определению его как «божественной частицы», и с ним согласился американец и обладатель премии Нобеля Леон Ледерман.
Существует несколько адронных коллайдеров, но в экспериментах Хиггса принимал участие именно большой. Установка поистине эта уникальна:
- тоннель проходит под Францией и Швейцарией;
- глубина нахождения коллайдера под землей варьируется от 50 до 175 метров;
- в проектировании принимали участие более 10 тысяч талантливых ученых из ста стран, в том числе и из России;
- длина самой значимой части изобретения – основного ускорительного кольца составляет 26258 метров;
- конструкция насчитывает 4 детектора для основной нагрузки и 3 для вспомогательной;
- строительство было начато в 2001 году, но первые проекты были разработаны уже в 1984, и около 15 лет понадобилось для окончательных расчетов и подготовки документации;
- один из основных приборов – электромагнитный калориметр – представляет собой стену размерами 6 на 7 метров, состоящую из 3300 блоков;
- свое название прибор получил из-за способности ускорять адроны – тяжелые кварковые частицы.
Основной целью строительства установки было подтверждение гипотезы и поиски бозона, но также он нужен для изучения фундаментальных взаимодействий между частицами.
Бозон Хиггса: простыми словами о сложном
Для чего еще нужны были исследования, призванные найти бозон Хиггса? Простыми словами теория существования элементарных частиц и их взаимодействия позволила бы ученым объяснить так называемую теорию Большого Взрыва, а именно не только понять механизм возникновения Вселенной из одной молекулы, но и продвинуться в разрешении проблемы о существовании антивещества, умещающейся в одном вопросе: «если есть вещество, то почему нет его противоположности?»
Многочисленные опыты, увенчанные в итоге успехом, выявили, что хотя бозон и существует, он крайне нестабилен и за доли секунды распадается на несколько более устойчивых частиц. Но вероятность того, что бозон Хиггса – всего лишь вымысел, составляет всего лишь один к 3,45 млн.
Как искали бозон Хиггса, видео:
Как Вы считаете, оправданны ли траты такого количества денежных средств на разработки? Поделитесь своим мнением в комментариях.
