Многие американцы отметят сегодня день рождения страны, но физики и любители науки также отметили 4 июля десятую годовщину открытия бозона Хиггса, также известного как «Частица Бога», пишет dailymail.co.uk.
Возможно, вы не знакомы с физиком Питером Хиггсом, который впервые предсказал существование новой частицы в 1960-х годах и предположил, что мы окружены океаном квантовой информации, известным как поле Хиггса, но его открытие, удостоенное Нобелевской премии, делает все остальное в нашей вселенной возможно.
Существование бозона Хиггса является одной из причин, по которой все, что мы видим, включая нас самих, все планеты и звезды, имеет массу и существует, поэтому его назвали «Частица Бога».
Частица, о которой Хиггс и его коллеги-физики предположили в 1964 году, могла набрать массу только в результате взаимодействия с полем, которое пронизывает всю Вселенную, известным как поле Хиггса. Это означает, что если бы поля не существовало, частицы просто свободно плавали бы и двигались со скоростью света.
В отличие от многих других выдающихся открытий, бозон Хиггса нельзя просто «найти» в традиционном смысле — его нужно создать. Как только он будет создан, доказательства его распада будут искать в данных, собранных на Большом адронном коллайдере в ЦЕРНе.
На крупнейшем в мире ускорителе частиц, где протоны сталкиваются друг с другом со скоростью, близкой к скорости света, в огромном 27-километровом туннеле, похожем на гоночную трассу, который проходит на глубине 300 футов под землей на границе Франции и Швейцарии, ученые знали, что они нашли доказательства его распад в 2012 году.
Многие технологии были развиты — в здравоохранении, промышленности и вычислительной технике — за десять лет, прошедших с тех пор, как впервые был обнаружен бозон Хиггса.
С момента объявления о его открытии 4 июля 2012 года физики анализировали, как бозон Хиггса взаимодействует с другими частицами, чтобы увидеть, согласуется ли это с тем, что известно как Стандартная модель физики.
Стандартная модель — это ведущая теория, которая объясняет три из четырех основных сил Вселенной — электромагнетизм, слабое взаимодействие и сильное взаимодействие — но исключает гравитацию.
Существуют и другие аспекты нашей Вселенной, такие как темная материя и темная энергия, которые еще не объясняются стандартной моделью.
Ученые изучали, как бозон Хиггса взаимодействует с другими частицами и что могут производить эти так называемые «связи» — это было достигнуто путем проведения множества экспериментов и анализа большого количества данных.
К 2018 году ученые определили, что 58 процентов бозонов Хиггса распадаются на b-кварки, также известные как бьюти-кварки.
Хотя ЦЕРН был в центре событий, когда речь шла о бозоне Хиггса, многие люди не знают, что в какой-то момент Соединенные Штаты могли быть домом для крупнейшего в мире ускорителя частиц. Теватрон.
Запланированный в 1980-х годах для площадки глубоко под Ваксахачи, штат Техас, этот ускоритель частиц должен был иметь длину 87 километров и иметь возможность сталкивать протоны вместе на более высоких уровнях энергии, чем это возможно в настоящее время в ЦЕРНе.
Однако сочетание бюрократического беспокойства со стоимостью проекта и дискомфортом среди ученых и религиозно настроенных людей из-за фразы «Частица Бога» привело к отмене проекта в 1993 году.
ЦЕРН , основанный 29 сентября 1954 года, является центром сообщества 10 000 ученых со всего мира, а также родиной Всемирной паутины. В его состав входят 23 государства-члена, однако у США есть только статус наблюдателя в ЦЕРНе, что означает, что они не являются частью руководящего совета ЦЕРНа, который принимает важные решения о его науке.
В 2012 году Хиггс и его сотрудник Франсуа Энглер получили Нобелевскую премию за «теоретическое открытие механизма, который способствует нашему пониманию происхождения массы субатомных частиц».
Есть много вопросов, на которые ученые все еще надеются ответить в ЦЕРН в ближайшие годы и десятилетия.
Что бозон Хиггса может рассказать нам о самых ранних моментах нашей Вселенной?
Может ли темная материя и темная материя, составляющие 68 и 27 процентов Вселенной соответственно, быть обнаружены в результате взаимодействия с бозоном Хиггса?
Возможно ли открывать микроскопические черные дыры и сможет ли когда-нибудь через них протягиваться энергия?
Можем ли мы раскрыть больше информации о b-кварках или красивых кварках и их значении для сингулярности?
Что мы можем узнать о М-теории, которая утверждает, что вместо трех измерений пространства и времени может существовать не менее 11 измерений, состоящих не из известных нам частиц, а из крошечных вибрирующих струн, которые взаимодействуют друг с другом.
Запуск Большого адронного коллайдера Run 3 будет транслироваться в прямом эфире на всех каналах социальных сетей ЦЕРН, начиная с 10:00 по восточному времени во вторник, 5 июля.