Найти тему
Amina Mirsakiyeva

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.
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
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.