Почему предположили существование бозона Хиггса, и зачем тратить миллиарды долларов на его поиск?
Я рассказывал в прошлой статье про симметрии и фундаментальные квантовые поля, и про то, что некоторые кванты(частицы) этих полей могут нарушать симметрию. Как раз таким нарушителем является бозон Хиггса.
Середина прошлого века, уже построена прекрасная квантовая теория описывающая электромагнитное взаимодействие, то есть стало понятно как устроены химические связи, взаимодействие электронов на орбите и протонов в ядре, но были проблемы с построением теории объясняющей ядерные процессы.
Одна из проблем заключалось в том, что симметрия, лежащая в основе слабого взаимодействия, требовала чтобы частицы переносчики этой силы были безмассовыми. Но вот кроме фотона, глюона, ответственных за два других взаимодействия, не наблюдалось безмассовых частиц. Отсюда парадокс между теорий, предсказывающей наличие безмассовых частиц и экспериментом, который такие частицы не наблюдает. Так и появилась идея поля Хиггса, которое обеспечивает массой переносчиков слабого взаимодействия, а также другие частицы.
Почему наличие бозона Хиггса и массы, которую он обеспечивает так важно? Если бы все частицы были бы безмассовыми, то устройство с которого вы читаете этот пост разлетелось бы во все стороны, вы и я кстати тоже. Все частицы бы двигались со скоростью света и поэтому не образовались бы атомы и молекулы из них. Понимание такого значимого механизма очень важно.
Бозон Хиггса был найден на большом адронном коллайдаре в 2012 году.
Непременно возникает вопрос зачем стоит тратить такие огромные деньги на эти исследования?
Однажды у первооткрывателя электромагнитных волн Генриха Герца спросили, а какое прикладное значение имеет ваше открытие, Герц сказал: " Абсолютно бесполезное, оно никому не нужно." Через 100 лет, с помощью этих волн обеспечивается сотовая связь, телевидение, интернет, методы лечения людей и просто гигантское количество технологий. Поэтому прикладную важность открытия бозона Хиггса покажет время.
фото из Яндекс-Картинки использовано в качестве иллюстрации
