Знайдено бозон Хіггса - "частинку Бога"!

На фоні страшенної липневої спеки та політичних баталій, пов’язаних зі сумнозвісним законом про мови, майже непоміченою залишилася інформація про надзвичайне відкриття ХХІ століття: знайдено бозон Хіггса – ЧАСТИНКУ БОГА !!!

Великий адронний колайдер
Великий адронний колайдер

В чому ж важливість цієї елементарної частинки, на пошуки якої фізики витратили більш як 45 років?

Довгі роки ця частка існувала тільки в головах фізиків-теоретиків. Існує певна гіпотеза про те, як влаштована основна частина Всесвіту. Наразі відомі усі частинки, які формують атоми, молекули й матерію, що нас оточує. Досконально вивчені сили, які приводять усе це в рух. Зазначена гіпотеза отримала назву "Стандартна модель".

Однак, в цій теоретичній конструкції існує певне упущення, а саме: в ній не пояснюється, яким чином вказані частинки набувають маси. У 1964 році група з шести вчених, до якої входив фізик з Едінбургу Пітер Хіггс, запропонувала своє пояснення цього процесу. Він отримав назву "Механізм Хіггса".

 

Пітер Хіггс

По суті, маса вказує, яку кількість речовини містить будь-який об'єкт – частинка, молекула або, скажімо, кішка. За відсутності маси усі елементарні частинки, які формують атоми, повинні були б рухатися зі швидкістю світла. Відповідно до основних постулатів теорії відносності, вони не були б здатні сформувати матерію у Всесвіті у тому вигляді, в якому ми її сприймаємо.

Відповідно до механізму Хіггса, Всесвіт пронизує деяке поле – поле Хіггса – яке й дозволяє частинкам набути маси. Передбачається, що саме взаємодія з бозонами Хіггса, які з'являються в цьому полі, й наділяє рухомі елементи масою. Цей процес можна порівняти зі сніговим полем, по якому не вдається швидко йти, оскільки сніг налипає на черевики та заваджає руху.

Стандартна модель не говорить про те, яку власне масу має сам бозон Хіггса. За допомогою прискорювачів частинок, таких як Великий адронний колайдер (ВАК), вчені шукали цю частинку серед різних елементів, в яких вона могла б знаходитися. Відбувався цей процес шляхом спостережень за зіткненнями субатомних частинок – протонів – на релятивіських швидкостях – близьких до швидкості світла.

Власне сам бозон Хіггса у чистому вигляді, можливо, ніколи не можна буде спостерігати (як кварки та глюони). Проте вчені не залишали спроб відшукати його швидкоплинні прояви в потоці частинок після зіткнень в колайдері. Якщо він поводиться таким чином, як припускають фізики, то він повинен розпадатися на дрібніші складов. Останні формують шлейф, який доводить його існування.

Великий адронний колайдер (ВАК) – не перша споруда, яку використовують для полювання за бозоном. Там же, в Європейському центрі ядерних досліджень (ЦЕРН), з 1989 по 2000 роки працював інший прискорювач – Великий электрон-позитронний колайдер.

У США для цих же цілей використовувався кільцевий прискорювач Теватрон, але його робота була припинена в 2011 році. Другого червня 2012 року вчені, що працювали на ньому, опублікували доповідь, висновки якої схожі з відкриттями фахівців, котрі проводили експерименти на ВАК.

Вчені, які вивчають елементарні частинки, є переважно досить консервативними, особливо, коли мова заходить про те, щоб на весь світ заявити про важливе відкриття.

Якщо підкинути монету десять разів і вісім разів випаде "орел", можна зробити висновок, що вона якимось чином заряджена. Але для того, щоб заявити про це з упевненістю, яка вимагається у фізиці для визнання відкриття, цю монету необхідно підкинути сотню разів.

       Бозон Хіггса знайдено!? А що це таке???

Учені з Європейського центру ядерних досліджень (ЦЕРН) заявляють про відкриття нової субатомної частинки, яка відповідає властивостям бозона Хіггса. Протягом 45 років фізики намагалися експериментально довести існування цієї частинки, котра відповідає за масу матерії.

Спробую «на пальцях» привести найбільш просте й наочне пояснення суті бозону Хіггса для пересічного читача.

Уявімо собі кімнату, наповнену людьми: наприклад, під час вечірки. Люди розташовані не занадто щільно: це значить, що кожний новоприбулий має можливість цілком вільно пересуватися по кімнаті.

Уявімо собі тепер такого гостя, який рухається крізь натовп. Якщо наш гість є знаменитим або просто хорошим парубком, то навколо нього спостерігатиметься скупчення людей. Через це швидкість руху цього самого гостя буде помітно нижчою, ніж у нікому невідомого тихоні. В певному розумінні наш гість взаємодіє з натовпом, і ця взаємодія характеризує, наскільки легко йому проходити повз людей.

Проте самі гості теж можуть об'єднуватися в певні групи – наприклад, якщо пустити натовпом деяку новину. Цю новину люди передаватимуть один одному, внаслідок чого в натовпі буде спостерігати переміщення  певного ущільнення людей. При цьому з боку така купка гостей, що обговорюють щось, не сильно відрізнятиметься від купки тих, що обліпили нового гостя (звичайно, без самого гостя).

У цій аналогії люди в кімнаті – це не що інше, як поле Хіггса, а новий гість – частинка, що рухається у цьому полі. Ущільнення, пов'язане з поширенням чуток, – збурення поля, квантом якого є сам бозон Хіггса. У свою чергу маса частинки в даному випадку – це характеристика здатності людини пересуватися по кімнаті (для прикладу – середня швидкість). Звідси, наприклад, зрозуміло, чому бозон Хіггса має масу – він фактично "наділяє" себе нею сам (як квазічастинка полярон - електрон, що рухається в кристалі, взаємодіючи з фононами).

Зрозуміло, що така аналогія, як і будь-яка аналогія взагалі, не передає безлічі тонких нюансів взаємодії – наприклад, частки "відчувають" хіггсовське поле тільки при прискореному русі, а при рівномірному вони його не відчувають.

Метою будівництва Великого адронного колайдера (ВАК) й було прискорення руху часток – для виявлення бозону Хіггса.

CMS – один з двох детекторів для пошуку бозона на Великому адронному колайдері – показав рівень достовірності, який відповідає науковому відкриттю. Наразі залишається переконатися, що відкрита частка насправді є бозоном Хіггса.

Результати експерименту були оголошені в ЦЕРНі – штаб-квартирі Великого адронного колайдера в Женеві. Повідомлення фізиків зустріли оплесками. Серед присутніх на оголошенні відкриття учених був й сам Пітер Хіггс, професор Едінбурзького університету, котрий передбачив існування цієї частинки 50 років тому.

Презентовані в Женеві нові дані показали, що вчені впритул наблизилися до того, щоб підтвердити існування бозона Хіггса та покласти край десятирічним пошукам цієї найбажанішої нагороди фізиків.

Таке підтвердження стане одним з найбільших наукових відкриттів за минуле століття. Деякі фізики порівнюють полювання за бозоном Хіггса з місією "Аполлон", котрий в 1960-х роках висаджувався на Місяці.

Великий адронний колайдер, будівництво якого коштувало 10 мільярдів доларів, став найпотужнішим прискорювачем субатомних частинок в історії. Всередині нього відбувається зіткнення двох струменів протонів, які рухаються зі субсвітловими швидкостями. Серед уламків останніх вчені знаходять нові фізичні явища.

Бозон Хіггса є наріжним каменем Стандартної моделі, яка сьогодні якнайповніше з усіх фізичних теорій описує будову Всесвіту. Проте більшість дослідників вважають Стандартну модель тільки етапом на шляху до іншої, складнішої теорії. Остання зможе пояснити такі явища, як темна матерія та темна енергія.

Ще раз нагадаю, що так звана «ЧАСТИНКА БОГА» була запропонована в 1960-х роках фізиком Пітером Хіггсом для пояснення того, чому деякі частинки, такі як кварки, що формують блоки протонів, та електрони, мають масу, тоді як інші (такі як фотони, що переносять світло), її не мають.

Nota Bene: є дещо символічним, що таке визначне відкриття світового рівня співпало з активізацією політичних процесів на Україні: принцип пасіонарності пана Гумільова працює! 

     З матеріалами можна ознайомитися на сайті автора http://bunder.ucoz.com

Віктор Бунда; http://bunder.ucoz.com/, Закарпаття онлайн.Блоги
06 липня 2012р.

Теги: бозон Хіггса, частинка бога, Віктор Бунда

Коментарі

трохи фізик 2012-07-08 / 15:41:06
Справді, знайдено новий великий бозон, що є схожий на знаменитий гіпотетичний бозон Гіггса. Однак те щось, хоча й народилося, але поки не виявлено його справжнього “прізвища”. І якщо це бозон Гіггса, то який із п’яти? Для кращої ясності необхідно буде провести цілу низку досліджень. Бо як сказав Джо Інкандела, керівник експерименту CMS Великого адронного колайдера: "частинка ця схожа за своїми властивостями на бозон Гіггса, але ж за деякими параметрами вона не зовсім напевно відповідає очікуваному...” Взагалі - цікаво.

Faust 2012-07-08 / 01:37:11
Спасибі, Віктотре,за розумно-популярну статтю. Кожний, хто хоче і вміє думати, часто задумується над такими питаннями: як осягнути суть розуміння "безконечність"?; звідки взялась матерія?; що таке вічність?; як уявити собі безмежніть простору?.. А на тлі всіх подібних роздумів спитаймо себе - що таке Людина і навіщо вона у Всесвіті?...

Олександр 2012-07-07 / 00:24:00
амен. хоч я дуже далекий від фізики і точних наук... але на фоні всього свинства цей пост порадував. Ну нащастя світ не щупинився на нашій врУ...

Ігор Баран 2012-07-06 / 14:22:01
Добре, що Бунда пише про наукове досягнення, і шкода, що це цікаво небагатьом. Хоча той хто пише про пяту ногу, лише дякуючи стрімкому розвитку науки має змогу стрімко свою думку викласти.
І чисто персонально мені обридло читати, хто із політиків кого і скільки раз кинув.
Так що дякую, Вікторе за позитив

Анунак 2012-07-06 / 12:39:40
те нота бене - як корові пята нога.


Віктор Бунда
Публікації:
/ 3Сорок днів без Віталія... ВІЧНА ПАМ'ЯТЬ ГЕРОЯМ!
/ 3«Идет охота на волков, идет охота!» Старовойтова… Березовський… Борис Нємцов…Quis fiducia???
/ 2In memoriam. Світлій пам’яті Віталія Постолакі
/ 7Стів Джобс: Маловідомі факти з життя великого бізнесмена
/ 5Шредінгер, Гейзенберг, Дірак та хвильова природа матерії
/ 7"У геометрії я знайшов недосконалість" (до 220-річчя від дня народження Миколи Лобачевського)
/ 5"Я спрямував дослідження до небес…" (до 370-ї річниці зі дня смерті Галілео Галілея)
/ 1Я хотів відкрити вічні закони… До 350-річчя зі дня смерті Блеза Паcкаля
/ 4Боротися й шукати! Знайти – і не здаватися! (до 140-річчя Руала Амундсена)
/ 8Ті, що стояли на плечах гігантів
/ 17Анунаки, Юля та планета Нібіру
/ 2Тести, модулі, кредити... Quo vadis?
/ 7MAGNA CHARTA UNIVERSITATUM ТА ВІТЧИЗНЯНА УНІВЕРСИТЕТСЬКА АВТОНОМІЯ
/ 5БОЛОНСЬКИЙ ПРОЦЕС: НЕРОЗУМІННЯ ЧИ СТЕРЕОТИПИ
/ 2СОРОКОВИНИ СВІТЛОЇ ПАМЯТІ СТІВА ДЖОБСА
ЯВИЩЕ НАДПРОВІДНОСТІ ВІДЗНАЧИЛО У ЦЬОМУ РОЦІ СТОРІЧНИЙ ЮВІЛЕЙ
» Всі записи