सरल सर्तहरू मा: Higgs boson - यो के हो?

सरल सर्तहरू मा, Higgs boson - कण सबै समय को सबैभन्दा महंगा छ। को भने इलेक्ट्रॉन को खोज, उदाहरणका लागि, पर्याप्त निर्वात ट्यूब र शानदार मन को एक जोडी थियो, Higgs boson लागि खोज शायद संसारमा देखिन्छ कि एक पायलट ऊर्जा स्थापना माग। ठूलो Hadron Collider सबै भन्दा प्रसिद्ध र सफल वैज्ञानिक प्रयोग को रूपमा कुनै परिचय आवश्यक छ, तर आफ्नो प्रोफाइल कण, रूपमा, जनसंख्याको बहुमत लागि रहस्य मा shrouded छ। त्यो परमेश्वरको कण तथापि, वैज्ञानिकहरूको शाब्दिक हजारौं को प्रयासमा धन्यवाद, हामी अब यसको अस्तित्व प्रदान लागि लिनुपर्छ भनिन्थ्यो।

पछिल्लो अज्ञात

के हो यो Higgs boson र आफ्नो खोज को महत्व के हो? उहाँले किन यति धेरै प्रचार र गलत वित्त विषयको भयो? दुई कारणका लागि। पहिले, यो अन्तिम पता नलागेका कण भौतिक को मानक मोडेल को पुष्टि लागि आवश्यक थियो। उनको खोज वैज्ञानिक प्रकाशनहरू को एक पुरा पुस्ता व्यर्थमा भएको छैन पापीलाई। दोश्रो, को boson अन्य कणहरु जो यो एक विशेष अर्थ र एक निश्चित "जादू" दिन्छ आफ्नो ठूलो, दिन्छ। हामी कुरा को घरेलू गुण रूपमा ठूलो विचार गर्छन, तर physicists अन्यथा विश्वास गर्छन्। सरल सर्तहरू मा, Higgs boson - एक कण, जो बिना जनता मूलतः अवस्थित छैन।

अर्को क्षेत्र

कारण तथाकथित Higgs क्षेत्रमा निहित। यो Higgs boson लागि अघि वर्णन गरिएको छ, किनभने यो नयाँ क्षेत्र को उपस्थिति आवश्यकता, आफ्नै सिद्धान्त र अवलोकन आवश्यकताहरूको गणना थियो physicists, प्रभाव जो सारा ब्रह्माण्ड विस्तार हुनेछ। ब्रह्माण्डको को नयाँ घटक को आविष्कार द्वारा reinforcements hypotheses खतरनाक छ। विगतमा, उदाहरणका लागि, यो ईथर को सिद्धान्त सिर्जना गर्न नेतृत्व गरेको छ। तर थप गणितीय गणना गर्ने Higgs क्षेत्र, वास्तविकता मा अवस्थित हुनुपर्दछ भनेर बुझ्न प्रदर्शन, अधिक भौतिक। मात्र समस्या यो नियालेर को व्यावहारिक अवसर को कमी थियो।

मानक मोडेल मा भौतिक प्राथमिक कण Higgs क्षेत्र को अस्तित्व आधारमा संयन्त्र मार्फत प्राप्त ठूलो सबै ठाउँ permeates। यो एक Higgs boson, जसको लागि ऊर्जा ठूलो रकम आवश्यक छ सिर्जना र यो किन वैज्ञानिकहरू उच्च ऊर्जा प्रयोग को लागि आधुनिक कण गतिवर्धकपरिवर्तनगरियो आवश्यक मुख्य कारण हो।

वजन कहाँ गर्छ?

वृद्धि दूरी संग कमजोर आणविक अन्तरक्रिया को बल तेजी घट्छ। अनुसार गर्न क्वांटम क्षेत्र सिद्धान्त, यो हो कि कण, जो मुछिनुभएको यसको सिर्जना - को W- र Z-bosons - हुनुपर्छ ठूलो, विपरीत फोटोन र gluons, जो नै कुनै ठूलो।

समस्या गेज सिद्धान्त मात्र massless तत्व सञ्चालन गर्ने छ। गेज bosons ठूलो छ भने, यस्तो परिकल्पना reasonably निर्धारण गर्न सकिन्छ। Higgs संयन्त्र Higgs क्षेत्र भनिने नयाँ क्षेत्र को परिचय, यो समस्या तिरस्कार गर्छन्। उच्च शक्ती मा, गेज bosons को आम छैनन्, र अपेक्षित रूपमा परिकल्पना गर्दछ। कम शक्ती मा क्षेत्र जो तत्व तौल छ दिन्छ को सन्तुलन disturbs।

को Higgs boson के हो?

Higgs क्षेत्र Higgs bosons भनिन्छ कणहरु उत्पन्न गर्छ। वजन को सिद्धान्त निर्दिष्ट गरिएको छैन, तर प्रयोग को परिणाम यो 125 GeV बराबर छ भनेर निर्धारित थियो। सरल सर्तहरू मा, Higgs अस्तित्व बल्ल मानक मोडेल पुष्टि यसको boson।

यो संयन्त्र क्षेत्र र boson स्कटिश वैज्ञानिक पत्रुस Higgs पछि नाम छन्। उहाँले अक्सर भौतिक मा होता, अवधारणा प्रस्तावित गर्न र पहिलो थियो हुनत, बस बाहिर हुन, तिनीहरूले नाम थियो जसलाई पछि लागे।

सन्तुलन तोडने

यो Higgs एउटा ठूलो छ कि कण छैन यो द्वारा नजिकै हुनुपर्छ भन्ने तथ्यलाई लागि जिम्मेवार छ भनेर विश्वास थियो। यसलाई विभिन्न जनता को जन बिना कणहरु endowing, सार्वभौमिक मध्यम छ। प्रत्येक समपार्श्व नै तरङलम्बाइ मा नै गति मा vacuo कदम सबै तरंग दैर्ध्य विनियोजन गर्न सकिन्छ - यस्तो सन्तुलन ज्योति संग analogy द्वारा श्रेय तोडने। यो, पाठ्यक्रम, गलत analogy को, देखि सफेद प्रकाश सबै तरंग दैर्ध्य सामेल छ, तर उदाहरण कसरी आम Higgs उल्लंघन मार्फत सन्तुलन प्रतिनिधित्व एक क्षेत्र सिर्जना गर्न देखाउँछ। समपार्श्व विश्रामहरू को सन्तुलन को गति को तरंग दैर्ध्य अलग प्रकाश, छुट्टाएर उनलाई, र Higgs क्षेत्र हो विश्वास गर्न ब्रेक को सन्तुलन को ठूलो केही कण जो अन्यथा symmetrically massless।

कसरी मा Higgs boson सरल भाषा व्याख्या गर्न? हालै मात्र, physicists को Higgs क्षेत्र अवस्थित छ भने, अवलोकन गर्न सकिन्छ कि गुण संग एक उपयुक्त वाहक आवश्यक हुनेछ भनेर बुझे। यो कण bosons गर्न उपचार छ कि कल्पित थियो। Higgs सरल भाषा - वाहक को तथाकथित बल जो ब्रह्माण्डको को विद्युत क्षेत्र को वाहक हो फोटोन, जस्तै हो। एक अर्थमा फोटोन, Higgs जस्तै आफ्नो स्थानीय excitations यसको क्षेत्र को स्थानीय excitation छ छन्। प्रमाणलाई को अस्तित्व को एक कण physicists संग आषा गुण थिए वस्तुतः बराबर एउटा सीधा प्रमाण अस्तित्व को एक क्षेत्र।

प्रयोग

योजना धेरै वर्ष ठूलो Hadron Collider (LHC) एउटा अनुभव, को Higgs boson को सिद्धान्त खण्डन गर्नु पर्याप्त सम्भाव्य बन्न दिनुभयो। सुपर चुम्बक को 27-मी घन्टी को एक महत्वपूर्ण अंश गर्न कणहरु चार्ज गतिबर्धन गर्न सक्नुहुन्छ , प्रकाश को गति तिनीहरूलाई घटक मा प्रभाव को बिन्दु वरिपरि, ताना ठाउँ अलग गर्न साथै पर्याप्त शक्ति को एक टकराव पैदा। यो टकराव ऊर्जा पर्याप्त उच्च स्तर boson चार्ज गर्न सकिन्छ जब यो तोड्न कि भनेर र यो दृश्यात्मक हुनेछ अनुमान गरिएको छ। यो ऊर्जा केही पनि panicked र संसारको अन्त भविष्यवाणी भनेर, र Higgs boson को खोज वैकल्पिक आयाम मा एक झलक रूपमा वर्णन गरिएको थियो भनेर अरूले कल्पना बेचिएको त ठूलो थियो।

अन्तिम पुष्टि

वास्तवमा भविष्यवाणी ललकारा मा प्रारम्भिक अवलोकन, यो, देखिन्थ्यो, र कुनै संकेत यो कण पत्ता लगाउन सम्भव छैन थियो। केही अनुसन्धानकर्ताहरूले गर्ने भाग मा अभियान को लागि खर्च को अरबौं को डलर, पनि देखा पर्नुभयो टेलिभिजन र meekly यसो वास्तवमा भन्ने refutation एक वैज्ञानिक सिद्धान्त हो बस महत्त्वपूर्ण रूपमा पुष्टि। एक समय पछि तथापि, समग्र तस्वीर को मापन मा आकार लिन थाले, र मार्च 14, 2013 CERN आधिकारिक कण को अस्तित्व को पुष्टि घोषणा। धेरै bosons अस्तित्व मान गर्ने कारण छ, तर विचार थप अध्ययन आवश्यक छ।

दुई वर्षपछि, CERN कण को खोज घोषणा पछि ठूलो Hadron Collider काम वैज्ञानिकहरु, यो पुष्टि गर्न सक्षम थिए। एक हात मा, यो एक विशाल धेरै वैज्ञानिकहरू निराश छन् अर्कोतर्फ, विज्ञान लागि विजय थियो। supersymmetry, गाढा कुरा, गाढा ऊर्जा - -, दुर्भाग्य, यो त थियो कसैले Higgs boson मानक मोडेल परे अनौठो र आश्चर्यजनक क्षेत्रमा नेतृत्व गर्नेछन् एक कण भनेर आशा थियो भने।

प्रकृति भौतिकी मा प्रकाशित अध्ययन, fermions मा क्षय पुष्टि। मानक मोडेल सरल सर्तहरू मा, Higgs boson तिनीहरूलाई fermions गर्न ठूलो दिन्छ कि कण छ, कि भविष्यवाणी गर्छ। तल quarks र टाउ leptons - सीएमएस डिटेक्टर collider अन्तमा fermions मा आफ्नो क्षय पुष्टि।

Higgs सरल सर्तहरू: यो के हो?

यो अध्ययन conclusively यो Higgs प्राथमिक कण भौतिक को मानक मोडेल द्वारा भविष्यवाणी boson छ कि साबित भयो। यो कुनै स्पिन छ, 125 GeV को आम-ऊर्जा को क्षेत्र मा स्थित छ, र हल्का तत्व को एक अधिकता मा क्षय गर्न सक्नुहुन्छ - किनभने हामी निर्धक्क भई भन्न सक्छौं यो फोटोन, fermions, आदि को जोडी को .. को Higgs boson, एक सरल भाषा बोल्ने, एक कण छ कि सबै को धेरै दिने।

भर्खरै पत्ता तत्व को मानक व्यवहार द्वारा निराश। यसको पतन थोडा विभिन्न भने, उहाँले अन्यथा fermions सम्बन्धित थियो गरिएका छन्, र अनुसन्धान को नयाँ क्षेत्रमा वृद्धि गर्न। अर्कोतर्फ, यो हामी मानक मोडेल, गुरुत्वाकर्षण, गाढा ऊर्जा, गाढा कुरा र वास्तविकता अन्य विचित्र घटना लागि खाता गर्दैन परे एक कदम उन्नत छैन सक्छ भन्ने हो।

हामी तिनीहरूले भनिन्छ बारेमा मात्र अन्दाज लगाउनु गर्न सक्नुहुन्छ। मानक मोडेल को हरेक कण धेरै भारी superpartner छ भन्छ जो सबै भन्दा लोकप्रिय सिद्धान्त SUSY, (- गाढा कुरा यसरी ब्रह्माण्डको को 23% बनाउन)। 13 TeV यसको टकराव ऊर्जा एक दोहरीकरण संग collider अद्यावधिक, शायद, यी superparticle पत्ता लगाउन अनुमति दिन्छ। अन्यथा supersymmetry एक अधिक शक्तिशाली LHC उत्तराधिकारी निर्माण को लागि प्रतीक्षा छ।

भावी

त्यसैले के Higgs boson पछि भौतिक हुनेछ? LHC हालै महत्वपूर्ण सुधार संग पुन र सबै हेर्न सक्षम छ - antimatter देखि गाढा ऊर्जा गर्न। यो छ विश्वास छ कि गाढा कुरा पारस्परिक संग सामान्य मात्र द्वारा गुरुत्वाकर्षण र माध्यम सृष्टिको जनता र मूल्य को Higgs boson एक प्रमुख गर्न समझ कसरी यो काम गर्दछ। यस्तो मोडेल महान् एकीकृत सिद्धान्त भनिन्छ सकिएन - - मानक मोडेल को मुख्य drawback कि यो गुरुत्वाकर्षण को प्रभाव व्याख्या गर्न सक्दैन र केही कण र Higgs क्षेत्र भौतिक त नितान्त पाउन प्रयास गर्ने पुल हुन सक्छ भन्ने विश्वास गर्छन्।

को Higgs boson अस्तित्व पुष्टि, तर छ यसको पूर्ण समझ अझै पनि धेरै टाढा छ पहिले। Refuted यदि भविष्यमा प्रयोग supersymmetry र धेरै गाढा कुरा गर्न यसको विस्तार को विचार? वा उनीहरूले सानो विवरण गर्न सबै पुष्टि गर्नेछ, अनुसन्धान को यो क्षेत्र संग Higgs boson को गुण को मानक मोडेल को भविष्यवाणी टाढा सधैंभरि साथ गरिनेछ?