Теория существования бозона Хиггса была выдвинута в 1964 году. Это один из наиболее важных элементов в понимании существования материи. Но что это такое – бозон Хиггса?
4 июля 2012 года Европейская организация по ядерным исследованиям (ЦЕРН) объявила об открытии бозона Хиггса. Это большой прорыв для науки, если вообще понимать, что это такое.
В 1960-х годах физики хотят узнать, из чего же состоит материя и как все ее компоненты держатся вместе. Они разрабатывают «Стандартную модель физики элементарных частиц». Модель основывается на двух принципах: во-первых, вся материя состоит из так называемых элементарных частиц, то есть частиц, которые не могут распадаться на более мелкие. Во-вторых, эти фундаментальные частицы удерживаются вместе несколькими силами, такими как электрическая сила или магнитная сила.
Но эта модель не объясняет фундаментального момента: как же эти частицы приобретают массу?
Фактически, частицы не обладают массой как таковой. Они могли бы двигаться с той же скоростью, что и свет, но это мешало бы им взаимодействовать друг с другом и создавать материю. К счастью, что-то их замедляет, придавая им массу.
Роль бозона Хиггса
В 1964 году физики Роберт Браут, Франсуа Энглер и Питер Хиггс выдвигают следующую теорию. Согласно этой теории, частицы приобретают массу, перемещаясь в вакууме. Но пустота не совсем пуста. Он состоит из поля, то есть физического объекта, который изменяет свойства окружающего его пространства.
Это поле, которое называют полем Хиггса, состоит из бозонов. Когда частица пересекает это поле, бозоны прилипают к ней и придают ей массу. Чем больше бозонов прилипнет, тем больше масса частицы.
Пример
Представьте себе улицу, по которой прогуливаются зеваки. Улица – это поле Хиггса. Присутствующие люди – бозоны. Неожиданно какой-то незнакомец пытается перейти улицу. Он может столкнуться с несколькими прохожими, но все равно сможет пройти без особого труда. Поскольку его масса практически равна нулю.
Затем какая-нибудь голливудская звезда, например Мэрилин Монро, тоже попытается перейти эту улицу. Моментально вокруг нее начинают толпиться поклонники, желающие взять у нее автограф или сфотографироваться с белокурой блондинкой. Проскочить быстро улицу Мэрилин уже не сможет, поскольку ее постоянно тормозят. Следовательно, звезда будет иметь большую массу, чем какой-то там неизвестный.
Этот бозон Хиггса, получивший прозвище «Частица Бога», был обнаружен в реальной жизни, а не только теоретически, 4 июля 2012 года в ускорителе частиц в ЦЕРНе.
Небольшая справка: «Стандартная модель физики элементарных частиц» может объяснить только видимую часть Вселенной, а это всего около 4%. Остальное – темная материя – физикам практически не известно. Так что впереди у человечества еще много открытий.
Александр ПАРХОМЕНКО