|
||
| , Amikor a skála a reggel, lehet, hogy abban a reményben, hogy regisztrál egy kisebb szám, mint a nap előtt … talán abban a reményben, hogy lefogytál., Ez a tömeg mennyisége benned, plusz a gravitációs erő, amely meghatározza a súlyát. De mi határozza meg a tömegét? Ez az egyik leginkább feltett, leginkább hevesen követett kérdés a fizikában ma. A világ részecskegyorsítóiban keringő kísérletek közül sok vizsgálja azt a mechanizmust, amely tömeghez vezet. A CERN tudósai, valamint az Illinois-i Fermilab abban reménykednek, hogy megtalálják azt, amit “Higgs bozonnak” neveznek.”A Higgs, úgy vélik, egy részecske vagy részecskék halmaza, amely másoknak tömeget adhat., az a gondolat, hogy egy részecske egy másik tömeget ad, kissé ellentétes intuitív… Nem a tömeg az anyag velejárója? Ha nem, hogyan tud egy entitás tömegeket adni a többieknek azáltal, hogy egyszerűen lebeg és kölcsönhatásba lép velük? |
Higgs-szerű részecske felfedezett!
2012.július 4—én a CERN bejelentette egy új szubatomi részecske felfedezését, amely összhangban van a Higgs-bozonnal-egy olyan részecskével, amelyet az 1970-es évek óta keresnek., Akár a Higgs, akár valami, ami nagyon hasonlít rá, egy új részecske történelmi felfedezés. Lásd a “Higgs elérhető közelségben” című részt a CERN honlapján.  grafika: CERN |
|
grafika: CERN
Kattintson a fenti képre a Higgs-mechanizmus hasznos rajzfilm magyarázatához.
Egy gyakran idézett analógia jól leírja: Képzeld el, hogy egy hollywoodi partin vagy. A tömeg meglehetősen vastag, egyenletesen oszlik el a szobában, beszélgetni., Amikor a nagy csillag megérkezik, az ajtóhoz legközelebbi emberek összegyűlnek körülötte. Ahogy átmegy a partin, vonzza a hozzá legközelebb álló embereket, és azokat, akiket elmozdít, hogy visszatérjenek a többi beszélgetéshez. Azzal, hogy egy csomó embert gyűjtött körülötte, lendületet kapott, ami a tömegre utal. Nehezebb lelassítani, mint a tömeg nélkül. Ha egyszer abbahagyta, nehezebb újra beindítani.
Ez a klaszterező hatás a Higgs-mechanizmus, amelyet Peter Higgs brit fizikus posztulált az 1960-as években., Az elmélet feltételezi, hogy egyfajta rács, amelyet Higgs-mezőnek neveznek, kitölti az univerzumot. Ez olyan, mint egy elektromágneses mező, mivel befolyásolja a rajta áthaladó részecskéket, de kapcsolódik a szilárd anyagok fizikájához is. A tudósok tudják, hogy amikor egy elektron áthalad az atomok pozitív töltésű kristályrácsán (szilárd), az elektron tömege akár 40-szer is növekedhet., Ugyanez igaz lehet a Higgs-mezőre is: egy rajta mozgó részecske egy kis torzítást hoz létre-mint például a csillag körüli tömeg a partin -, ami a részecskének ad tömeget.
fotó: CERN
A CERN tudósai a hatalmas ALEPH detektort használják a Higgs-részecske keresésekor.
a tömeg kérdése különösen rejtélyes volt, és a Higgs-bozont hagyta a Standard modell egyetlen hiányzó darabjaként, amelyet még nem észleltek., A Standard modell a természet négy erejéből hármat ír le: az elektromágnesességet és az erős és gyenge nukleáris erőket. Az elektromágnesességet évtizedek óta meglehetősen jól értik. Az utóbbi időben a fizikusok sokkal többet megtudtak az erős erőről, amely összeköti az atommagok elemeit, valamint a gyenge erőről, amely szabályozza a radioaktivitást és a hidrogénfúziót (amely a nap energiáját generálja).
az elektromágnesesség leírja, hogy a részecskék kölcsönhatásba lépnek a fotonokkal, apró elektromágneses sugárzási csomagokkal., Hasonló módon a gyenge erő leírja, hogy két másik entitás, A W és a Z részecskék hogyan lépnek kölcsönhatásba elektronokkal, kvarkokkal, neutrínókkal és másokkal. Van egy nagyon fontos különbség a két kölcsönhatás között: a fotonoknak nincs tömegük, míg a W és Z tömegei hatalmasak. Valójában ezek a leginkább ismert részecskék.
az első hajlam azt feltételezni, hogy W és Z egyszerűen létezik és kölcsönhatásba lép más elemi részecskékkel. De matematikai okokból a W és Z óriási tömegei ellentmondásokat vetnek fel a Standard modellben., Ennek megoldására a fizikusok azt állítják, hogy legalább egy másik részecskének kell lennie-a Higgs-bozonnak.
a legegyszerűbb elméletek csak egy bozont jósolnak, de mások szerint több is lehet. Valójában a Higgs-részecske(k) keresése az egyik legizgalmasabb kutatás, mivel ez teljesen új felfedezésekhez vezethet a részecskefizikában. Egyes teoretikusok azt mondják, hogy teljesen új típusú erős kölcsönhatásokat hozhat létre, mások úgy vélik, hogy a kutatások egy új alapvető fizikai szimmetriát fednek fel, amelyet “szuperszimmetria” – nak neveznek.,”
fotó: CERN
CERN Nézze meg az alább felsorolt linkeket a Higgs-bozon keresésével kapcsolatos legfrissebb információkért.
először azonban a tudósok meg akarják határozni, hogy létezik-e a Higgs-bozon. A Keresés több mint tíz éve zajlik, mind a CERN nagy elektron-pozitron Ütköztetőjében (lep) Genfben, mind az Illinois-i Fermilabban. A részecske kereséséhez a kutatóknak nagyon nagy sebességgel kell összetörniük más részecskéket., Ha az ütközés energiája elég magas, akkor kisebb anyagdarabokká-részecskékké-alakul át, amelyek közül az egyik lehet Higgs-bozon. A Higgs csak egy másodperc kis töredékéig tart, majd más részecskékké bomlik. Tehát annak megállapításához, hogy a Higgs megjelent-e az ütközésben, a kutatók bizonyítékot keresnek arra, hogy mi lett volna.
2000 augusztusában a CERN LEP-jén dolgozó fizikusok olyan részecskék nyomait látták, amelyek illeszkedhetnek a megfelelő mintához, de a bizonyítékok még mindig nem meggyőzőek., A LEP-t 2000.November elején bezárták, de a keresés az Illinois-i Fermilab-ban folytatódik, és a CERN-ben újra felveszi, amikor az LHC (Large Hadron Collider) 2005-ben megkezdi a kísérleteket.
a Higgs-bozon keresésével kapcsolatos legfrissebb információk:
LHC
Fermilab
ALEPH(LEP experiment)
OPAL (LEP experiment)
L3 (LEP experiment)
DELPHI (LEP experiment)