Бозон Хиггса: 10 лет с обнаружения

4 июля 2012 года в швейцарском CERN обнаружили бозон Хиггса. Если говорить простым языком, то в 1960х годах несколько ученых предложили концепцию поля, которое сейчас называется полем Хиггса. В этом поле есть такие фундаментальные частицы, которые передают массу другим частицам. Одним из тех ученых был Питер Хиггс, и его именем названо поле и частица.

Энглерт и Хиггс. Фото с просторов интернета, но я была на одной из их лекций в Стокгольме и видела их живьем в этих же рубашках.

С 1960х до 2012 года поле Хиггса оставалось концепцией, потому что без подтверждения в виде найденного бозона Хиггса нельзя было быть уверенными на 100%, что такое поле есть. Именно поэтому сразу за открытием бозона Хиггса два ученых - Хиггс и Энглер, получили Нобелевскую премию по физике.

Вот так выглядит внутри Большой андронный колайдер, по которому бежали частицы, чтобы создать поле Хиггса

В школе вы, наверняка, изучали протоны, нейтроны и электроны. Эти частицы в школьном материале даются так: протон имеет массу 1 и заряд +1, нейтроны имеют массу 1 и заряд 0, электроны не имеют массу, но их харяд -1. Вот по данным Большого адронного колайдера, который является частью CERN, масса бозона Хиггса в 130 раз выше массы протонов. Zа научном это 125 миллиардов электрон-вольт, можете теперь посчитать нормальную массу протона ;).

Чтобы понять концепт бозона Хиггса, надо хотя бы немного понимать концепт фотонов. Помните, фотоны - это лучи света? Фотоны могут вести себя как частицы, а могут как волны. Фотоны участвуют во взаимодействии электронов, то есть два электрона обмениваются фотонами - частицами-переносчиками электромагнитных полей. Вот когда другие частицы (не электроны) взаимодействуют, то они могут обмениваться бозонами.

Таким образом, фотон — это частица и волна, возникающая из возбужденного электромагнитного поля (когда электроны взаимодействуют), а бозон Хиггса — это частица или «квантованное проявление», возникающее из поля Хиггса при возбуждении. Это поле генерирует массу за счет взаимодействия с другими частицами и механизма, переносимого бозоном Хиггса, называемого механизмом Браута-Энглера-Хиггса.

Проще объяснить бозон Хиггса я вряд ли смогу.

Если вам интересны такие темы, то у меня лежит заготовка видео с CERN 2019 года и с другого швейцарского ускорителя частиц 2022 года. Дайте мне знать в комментариях, что с этими видео надо поторопиться.

Еще раз спасибо, что дочитали: каждый раз, когда человек дочитывает, Дзен кидает мне пару рублей на новый телефон.