|
||
| när du kommer på skalan på morgonen kan du hoppas att det registrerar ett mindre antal än dagen innan-du kanske hoppas att du har gått ner i vikt., Det är mängden massa i dig, plus tyngdkraften, som bestämmer din vikt. Men vad bestämmer din massa? det är en av de mest ställda, mest hett förföljda frågorna i fysiken idag. Många av de experiment som cirkulerar i världens partikelacceleratorer tittar på den mekanism som ger upphov till massa. Forskare vid CERN, liksom vid Fermilab i Illinois, hoppas hitta vad de kallar ” Higgs boson.”Higgs, de tror, är en partikel, eller uppsättning partiklar, som kan ge andra massa., tanken på en partikel som ger en annan massa är lite kontraintuitiv… Är inte massan en inneboende egenskap hos materia? Om inte, hur kan en enhet ge massa på alla andra genom att helt enkelt flyta genom och interagera med dem? |
Higgs-liknande partikel upptäckt!
den 4 juli 2012 tillkännagav CERN upptäckten av en ny subatomisk partikel som överensstämmer med Higgs boson—en partikel som har sökts efter sedan 1970-talet., Oavsett om det är Higgs eller något som liknar det, är en ny partikel en historisk upptäckt. Se ”Higgs within reach” på CERNs hemsida.  konstverk: CERN |
|
konstverk: CERN
Klicka på bilden ovan för en hjälpsam bild.tecknad förklaring av Higgs mekanismen.
En ofta citerad analogi beskriver det bra: Tänk dig att du är på en Hollywood-fest. Publiken är ganska tjock och jämnt fördelad runt i rummet och chattar., När den stora stjärnan anländer samlas människorna närmast dörren runt henne. När hon rör sig genom festen lockar hon människorna närmast henne, och de hon rör sig bort från återkomsten till sina andra samtal. Genom att samla ett kluster av människor runt henne, har hon fått fart, en indikation på massa. Hon är svårare att sakta ner än hon skulle vara utan publiken. När hon har stannat är det svårare att få igång henne igen.
denna klustringseffekt är Higgsmekanismen, postulerad av brittisk fysiker Peter Higgs på 1960-talet., Teorin hypoteser att ett slags gitter, kallad Higgs-fältet, fyller universum. Det här är något som ett elektromagnetiskt fält, eftersom det påverkar partiklarna som rör sig genom det, men det är också relaterat till fysiken i fasta material. Forskare vet att när en elektron passerar genom en positivt laddad kristallgitter av atomer (en fast) kan elektronens massa öka så mycket som 40 gånger., Detsamma kan vara sant i Higgsfältet: en partikel som rör sig genom den skapar lite förvrängning – som publiken runt stjärnan på festen – och det ger massa till partikeln.
foto: CERN
forskare vid CERN använder den enorma ALEPH detektorn i sitt sökande efter Higgspartikeln.
frågan om massa har varit en särskilt förbryllande, och har lämnat Higgs boson som den enda saknade delen av standardmodellen som ännu inte har upptäckts., Standardmodellen beskriver tre av naturens fyra krafter: elektromagnetism och de starka och svaga kärnkrafterna. Elektromagnetism har varit ganska väl förstådd i många årtionden. Nyligen har fysiker lärt sig mycket mer om den starka kraften, som binder elementen i atomkärnor tillsammans och den svaga kraften, som styr radioaktivitet och vätefusion (som genererar solens energi).
elektromagnetism beskriver hur partiklar interagerar med fotoner, små paket med elektromagnetisk strålning., På liknande sätt beskriver den svaga kraften hur två andra enheter, W-och Z-partiklarna, interagerar med elektroner, kvarkar, neutriner och andra. Det finns en mycket viktig skillnad mellan dessa två interaktioner: fotoner har ingen massa, medan massorna av W och Z är enorma. Faktum är att de är några av de mest massiva partiklarna som är kända.
den första lutningen är att anta att W och Z helt enkelt existerar och interagerar med andra elementära partiklar. Men av matematiska skäl ökar de gigantiska massorna av W och Z inkonsekvenser i Standardmodellen., För att ta itu med detta postulerar fysiker att det måste finnas minst en annan partikel-Higgs boson.
de enklaste teorierna förutspår bara en boson, men andra säger att det kan finnas flera. Faktum är att sökandet efter Higgs-partiklarna är några av de mest spännande forskning som händer, eftersom det kan leda till helt nya upptäckter inom partikelfysik. Vissa teoretiker säger att det kan tänkas helt nya typer av starka interaktioner, och andra tror att forskning kommer att avslöja en ny grundläggande fysisk symmetri som kallas ”supersymmetri.,”
foto: CERN
CERN forskare var osäker på om dessa händelser registreras av ALEPH detektorn indikerade närvaron av en Higgs boson. Kolla in länkarna nedan för den senaste informationen om sökningen efter Higgs Boson.
först vill dock forskare avgöra om Higgs boson existerar. Sökningen har pågått i över tio år, både vid CERNs stora elektron Positron Collider (LEP) i Genève och vid Fermilab i Illinois. För att leta efter partikeln måste forskare krossa andra partiklar tillsammans med mycket höga hastigheter., Om energin från kollisionen är tillräckligt hög omvandlas den till mindre bitar av materia — partiklar — varav en kan vara en Higgs boson. Higgs kommer bara att vara en liten bråkdel av en sekund och sedan sönderfalla i andra partiklar. Så för att berätta om Higgs uppträdde i kollisionen letar forskare efter bevis på vad det skulle ha förfallit till.
i augusti 2000 såg fysiker som arbetade på CERNs LEP spår av partiklar som kan passa rätt mönster, men bevisen är fortfarande ofullständiga., LEP lades ner i början av November 2000, men sökandet fortsätter vid Fermilab i Illinois, och kommer att plocka upp igen vid CERN när LHC (Large Hadron Collider) börjar experiment under 2005.
För aktuell information om sökandet efter Higgs boson:
LHC
Fermilab
ALEPH(LEP experiment)
OPAL (LEP experiment)
L3 (Lep experiment)
DELPHI (LEP experiment)