Pereiti prie turinio

Higso bozonas

Straipsnis iš Vikipedijos, laisvosios enciklopedijos.
Higso bozonas
Struktūraelementarioji dalelė
Šeimabozonas
Statusashipotetinė
Teorizuota1964m.,P. Higsas,F. Englertas,R. Broutas,G. S. Guralnikas,C. R. HagenasirT. W. B. Kiblis
Atrasta2012 m. liepos 4 d.
SimbolisH0
Masė125.10±0.14 GeV/c2[1],
Magnetinis momentas{{{magnetinis momentas}}}
Sukinys0

Higso bozonas(H0) – masyvi skaliarinėelementarioji dalelė,numatytadalelių fizikosstandartiniame modelyje.Dalelė, kuri gali būti Higso bozonas, eksperimentiškai aptiktaDidžiajame hadronų priešpriešinių srautų greitintuve,priklausančiame organizacijaiCERN.Atradimas paskelbtas 2012 m. liepos 4 dieną. Šios naujosios dalelės savybės sutampa su teorinėmis Higso bozono savybėmis eksperimento paklaidų ribose[2],todėl galima teigti, kad atrastoji dalelė ir yra Higso bozonas. Kvantinis Higso laukas, kurio kvantas yra Higso bozonas, vaidina pagrindinį vaidmenį aiškinantkvarkų,elektros krūvį turinčiųleptonųbei sunkiųjųW ir Z bozonųmasėsprigimtį.

Higso bozonas taip pavadintas fizikoPiterio Higso,kuris1964m. atradoHigso mechanizmą,[3]garbei. Tais pačiais metais nepriklausomai nuo Piterio Higso, tokį patį rezultatą, tik kitais metodais pasiekėFransua AnglertoirRoberto BrautobeiGerald Guralnik,Karlo HagenoirTomo Kibliomokslininkų grupės[4][5].Visi mokslininkai savo darbuose sugebėjo griežtai matematiškai paaiškinti, kaip Higso lauko laisvės laipsniai tampa sunkiųjų W ir Z bozonų laisvės laipsniais – jų mase.

Supaprastinta elementariųjų dalelių sąveika pagalstandartinį modelį

Atradus Higso bozoną, o tuo pačiu ir Higso lauką, įrodyta, kad visa Visata yra užpildyta lauku, kurio žemiausia energijos būsena (vakuumo būsena) nėra lygi nuliui. Su šiuo lauku sąveikaudamos elementariosios dalelės (kvarkai, elektros krūvį turintys leptonai, W ir Z bozonai) įgyja masę: dalelės, stipriai sąveikaujančios su Higso lauku, įgyja didelę masę, o dalelės, kurios su lauku sąveikauja silpnai, įgyja mažą masę. Elementariosios dalelės, kurių masė yra lygi nuliui, su Higso lauku nesąveikauja.Neutrinaimasę įgyja ne dėl sąveikos su Higso lauku – šiuo metu neutrinų masės įgijimo mechanizmas nėra žinomas.

Higso bozonosukinysirelektros krūvisyra lygūs nuliui.

Eksperimentinis atradimas

[redaguoti|redaguoti vikitekstą]

2011 metų gruodžio 13 dienąDidžiojo hadronų priešpriešinių srautų greitintuvodetektoriųATLASirCMSduomenimis, Higso bozono masė turėtų būti tik 116–130 GeV(ATLAS) arba tik 115–127 GeV (CMS) ribose (Elementariųjų dalelių fizikoje plačiai paplitusi praktika masę išreikšti per energiją, nes gerai žinoma, kad E=mc²). Kitos galimos masės atmestos su 95%reikšmingumo lygmeniu.Nors stebimas įvykių perteklius ties 124 GeV (CMS) ir 125-6 GeV (ATLAS), kuris gali būti Higso bozono pasireiškimas, tačiau tai galėtų būti ir registruojami triukšmai. Gautas įvykių pertekliaus reikšmingumo lygmuo atitinka 2.6sigma(CMS) ir 3.6 sigma (ATLAS). Nors, atrodytų, tai jau gana didelis reikšmingumas, tačiau elementariųjų dalelių fizikoje3 sigmalaikomas įrodymu, kad dalelėgalėtų egzistuotiir tik5 sigmabūtų pagrindimas, jog dalelėtikrai egzistuoja.[6]

  1. M. Tanabashi et al. (Particle Data Group), Phys. Rev. D 98, 030001 (2018) and 2019 update.
  2. „Measurements of the Higgs boson production and decay rates and constraints on its couplings from a combined ATLAS and CMS analysis of the LHC pp collision data at s√=7 and 8 TeV “– ATLAS and CMS Collaborations (Aad, Georges et al.) JHEP 1608 (2016) 045 arXiv:1606.02266 [hep-ex] CERN-EP-2016-100, ATLAS-HIGG-2015-07, CMS-HIG-15-002
  3. „Broken Symmetries and the Masses of Gauge Bosons “, Peter W. Higgs, Phys. Rev. Lett. 13, 508 – Published 19 October 1964
  4. „Broken Symmetry and the Mass of Gauge Vector Mesons “, F. Englert and R. Brout, Phys. Rev. Lett. 13, 321 – Published 31 August 1964
  5. G. S. Guralnik, C. R. Hagen ir T. W. B. Kibble.Global Conservation Laws and Massless ParticlesArchyvuota kopija2020-05-27 išWayback Machineprojekto. “.1964, Physics Review Letters 13
  6. „Detectors home in on Higgs boson “.Nature News. 13 December 2011.