|
||
| , Når du komme på vægten i morgen, du kan i håb om, at det registrerer et mindre antal end dagen før-du kan være håb om, at du har tabt vægt., Det er mængden af masse i dig, plus tyngdekraften, der bestemmer din vægt. Men hvad bestemmer din masse? det er et af de mest stillede, mest varmt forfulgte spørgsmål i fysik i dag. Mange af de eksperimenter, der cirkulerer i verdens partikelacceleratorer, ser på den mekanisme, der giver anledning til masse. Forskere ved CERN, såvel som ved Fermilab i Illinois, håber at finde det, de kalder “Higgs boson.”Higgs, tror de, er en partikel eller et sæt partikler, der kan give andre masse., ideen om en partikel, der giver en anden masse, er en smule modintuitiv… Er masse ikke en iboende egenskab ved materie? Hvis ikke, hvordan kan en enhed Give masse på alle de andre ved blot at flyde ved og interagere med dem? |
Higgs-lignende Partikel Opdaget!
den 4. juli 2012 annoncerede CERN opdagelsen af en ny subatomær partikel, der er i overensstemmelse med Higgs bosonen—en partikel, der er blevet søgt efter siden 1970 ‘ erne., Uanset om det er Higgs eller noget der ligner det, er en ny partikel en historisk opdagelse. Se “Higgs inden for rækkevidde” på CERNs hjemmeside.  grafik: CERN |
|
artwork: CERN
Klik på billede ovenfor for en hjælpsom tegnefilm forklaring af Higgs-Mekanisme.
En ofte citeret analogi beskriver det godt: Forestil dig, at du er på en Holly .ood-fest. Publikum er temmelig tyk, og jævnt fordelt rundt i lokalet, chatter., Når den store stjerne ankommer, samles folkene nærmest døren omkring hende. Når hun bevæger sig gennem festen, hun tiltrækker de mennesker, der er tættest på hende, og dem, hun bevæger sig væk fra at vende tilbage til deres andre samtaler. Ved at samle en fa .ning klynge af mennesker omkring hende, har hun fået fart, en indikation af masse. Hun er sværere at bremse, end hun ville være uden mængden. Når hun er stoppet, er det sværere at få hende til at gå igen.
denne klyngeeffekt er Higgs-mekanismen, postuleret af den britiske fysiker Peter Higgs i 1960 ‘ erne., Teorien antager, at en slags gitter, kaldet Higgs-feltet, fylder universet. Dette er noget som et elektromagnetisk felt, idet det påvirker partiklerne, der bevæger sig gennem det, men det er også relateret til fysikken i faste materialer. Forskere ved, at når en elektron passerer gennem et positivt ladet krystalgitter af atomer (et fast stof), kan elektronens masse stige så meget som 40 gange., Det samme kan være tilfældet i Higgs-feltet: en partikel, der bevæger sig gennem den, skaber en lille smule forvrængning-som mængden omkring stjernen på festen-og det giver masse til partiklen.
Foto: CERN
forskere ved CERN bruger den enorme ALEPH-detektor i deres søgning efter Higgs-partiklen.
spørgsmålet om masse har været et særligt gådefuldt spørgsmål, og har forladt Higgs bosonen som det eneste manglende stykke af standardmodellen, der endnu ikke er blevet set., Standardmodellen beskriver tre af naturens fire kræfter: elektromagnetisme og de stærke og svage nukleare kræfter. Elektromagnetisme har været ret godt forstået i mange årtier. For nylig har fysikere lært meget mere om den stærke kraft, der binder elementerne i atomkerner sammen, og den svage kraft, der styrer radioaktivitet og hydrogenfusion (som genererer solens energi).
elektromagnetisme beskriver, hvordan partikler interagerer med fotoner, små pakker elektromagnetisk stråling., På samme måde beskriver den svage kraft, hvordan to andre enheder, particles-og particles-partiklerne, interagerer med elektroner, kvarker, neutrinoer og andre. Der er en meget vigtig forskel mellem disse to interaktioner: fotoner har ingen masse, mens masserne af and og Z er enorme. Faktisk er de nogle af de mest massive partikler, der er kendt.
den første hældning er at antage, at and Og and simpelthen eksisterer og interagerer med andre elementære partikler. Men af matematiske grunde rejser de gigantiske masser af and og Z uoverensstemmelser i standardmodellen., For at løse dette postulerer fysikere, at der skal være mindst en anden partikel-Higgs boson.
de enkleste teorier forudsiger kun en boson, men andre siger, at der kan være flere. Faktisk er søgningen efter Higgs-partiklerne noget af den mest spændende forskning, der sker, fordi det kan føre til helt nye opdagelser inden for partikelfysik. Nogle teoretikere siger, at det kunne bringe helt nye typer stærke interaktioner frem, og andre mener, at forskning vil afsløre en ny grundlæggende fysisk symmetri kaldet “supersymmetri.,”
Foto: CERN
CERN forskere var usikre på, om disse begivenheder optaget af ALEPH-detektoren indikerede tilstedeværelsen af en Higgs boson. Se nedenstående links for de seneste oplysninger om søgningen efter Higgs Boson.
først vil forskere dog afgøre, om Higgs boson eksisterer. Søgningen har været på i over ti år, både på CERN ‘ s Large Electron-Positron Collider (LEP) i Geneve, og ved Fermilab i Illinois. For at kigge efter partiklen skal forskere smadre andre partikler sammen i meget høje hastigheder., Hvis energien fra denne kollision er høj nok, omdannes den til mindre stykker stof-partikler-hvoraf den ene kunne være en Higgs boson. Higgs vil kun vare i en lille brøkdel af et sekund og derefter henfalde til andre partikler. Så for at fortælle om Higgs dukkede op i kollisionen, søger forskere efter bevis for, hvad det ville have forfaldt til.
i August 2000 så fysikere, der arbejdede på CERNs LEP, spor af partikler, der kunne passe til det rigtige mønster, men beviset er stadig usikkert., LEP blev lukket ned i begyndelsen af November 2000, men jagten fortsætter på Fermilab i Illinois, og vil samle op igen på CERN, når LHC (Large Hadron Collider) begynder eksperimenter i 2005.
For up-to-date information om søgen efter Higgs partiklen:
PERSONLIGE
Fermilab
ALEPH (LEP eksperiment)
OPAL (LEP eksperiment)
L3 (LEP eksperiment)
DELPHI (LEP eksperiment)