Ето как Хигс бозонът помага да се разкрият тайните на Вселената?
През 2012 година учените оповестиха за едно от най-значимите събития в квантовата физика. Това е откриването на Хигс бозона – фундаментална парченце, която е притежател на силите на полето на Хигс и е виновна за придаването на маса на другите частици. Съществуването на полето на Хигс е предположено за пръв път от физика Питър Хигс в средата на 60-те години (и полето, и частицата са наречени в негова чест).
Но 2024 година, уви, е последната в живота на този извънреден академик. На 8-ми април Питър Хигс умира в дома си в Единбург на 94-годишна възраст. Безпрецедентното му завещание обаче продължава да оказва голямо въздействие върху бъдещето на физиката на обикновените частици, както никое друго изобретение преди него. Нещо повече, в случай че сегашните измервания на Хигс бозона са правилни, то Вселената е нестабилна в настоящето си положение. Това на собствен ред значи, че ще би трябвало да преосмислим всичките си досегашни познания както за космоса, по този начин и за физиката на обикновените частици. Новото изобретение, което ще обсъдим в тази публикация, единствено налива масло в огъня.
Хигс бозонът е фундаментална парченце, която бе открита едвам преди 12 години Откриването на Хигс бозона посредством взаимните старания на ATLAS и CMS изигра решаваща роля за разгадаването на тайните на Хигс полето и неговия капацитет. Много учени смятат, че „ Новата физика “ е напълно близо.
Наследството на Хигс
Английският физик Питър Уейд Хигс е роден през 1929 година По това време разбирането за материята и Вселената е напълно друго, а водещият модел на материята гласи, че съществуват единствено три фундаментални неделими частици. Това са протоните (намиращи се в атомните ядра), електроните (обкръжаващи протоните) и фотоните (частици светлина, виновни за електромагнитното взаимодействие).
През живота на Хигс се прави невероятна гражданска война, чиято кулминационна точка е основаването на Стандартния модел на физиката на обикновените частици. Това е най-успешната система в историята за схващане на структурата на Вселената. Пътят на Хигс към едно от най-великите открития в историята на науката обаче е бил сложен. Повече от половината от живота си физикът чака удостоверение на теоретичните си прогнози.
Питър Хигс е английски физик-теоретик, професор в Единбургския университет. Носител на Нобелова премия за физика Идеята за съществуването на парченце, способна да придаде маса на всички останали частици, Хигс афишира през 1964 година Но съществуването ѝ е дефинитивно доказано едвам през 2013 година благодарение на Големия адронен колайдер. През същата година английският академик е почетен с Нобелова премия за физика, а частицата, наречена в негова чест, става световноизвестна.
Европейската организация за проучване на обикновените частици ЦЕРН разгласи с огромна помпозност откриването на Хигс бозона. Самият Хигс обаче изглеждаше обезпокоен от това и постоянно наблягаше, че доста други учени са съдействали за теорията и са изказвали сходни хрумвания “, се споделя в неговия некролог.
Първата публикация на Хигс е оповестена през 1964 година в списанието Physical Review Letters, в която се приказва за нов тип солидни бозони (един от типовете субатомни частици). По това време и други теоретици работят в същата посока, само че известната в този момент като „ божествена парченце “ по това време съществува единствено на доктрина.
Хигс употребява математически хрумвания за симетрията. По-конкретно по какъв начин тя може да бъде нарушена, с цел да изясни по какъв начин безмасовите частици могат да придобият маса Уникалните свойства на „ Божествената парченце “
И по този начин, както знаем през днешния ден, Вселената се основава на неповторимите свойства на Хигс бозона. Подобно на твърдото, течното и газообразното положение на материята, полето на Хигс подхожда на етапа на Вселената, която може да се дефинира посредством премерване на взаимоотношението на Хигс бозона с другите частици.
През десетилетието след откриването на Хигс бозона доста от тези взаимоотношения бяха открити в Големия адронен колайдер. (LHC- Large Hadron Collider). Изглежда, че стабилността на Вселената – нейната дарба да се резервира в настоящето си положение повече или по-малко вечно – зависи от масата и взаимоотношенията на Хигс бозона.
Полето на Хигс взаимодейства с атомните субчастици Ако сегашните измервания на тази парченце са правилни, Вселената е просто нестабилна. А това значи, че в някакъв миг тя може да премине в друга форма. Отговорите, които учените търсят през днешния ден, може да потвърдят, че Стандартният модел е неправилен.
Физиците желаят също по този начин да схванат дали полето на Хигс в действителност изяснява всички маси на обикновените частици, както е планувано в Стандартния модел. Що се отнася до редкия разпад на Хигс бозоните, откривателите към момента не са съумели да схванат в какви други частици се разпадат те. Това занапред следва да се разбере.
За да схванат най-сетне комплицираните заплитания на субатомните частици, учени от Европа, Съединени американски щати и Китай работят по построяването на нови колайдери на частици, фокусирани върху проучването на Хигс бозона. Наследството на изтъкнатия академик ще бъде една нова стратегия за пробна физика на обикновените частици през XXI век.
Питър Хигс е човек от друга ера Трябва да се означи, че Хигс е физик от друга ера. Днес е съвсем невероятно да си представим, че човек с неговия опит би могъл да се задържи в университетските среди. Той е разгласил единствено няколко публикации, съвсем всички от които е написал самичък. Това е по този начин, тъй като днешната академична среда е построена въз основата на жестока конкуренция и учените са принудени да разгласяват колкото се може по-често.
Трудно е да си показва, че в сегашната среда имам задоволително успокоение и тишина, с цел да върша това, което правех през 1964 г… Днес не бих получил академична работа… Не мисля, че биха ме сметнали за задоволително работлив “,
споделя Хигс в изявление през 2013 година
Симетрията и новите опити
Тъй като научните открития (и още повече пробивите) лишават време, е малко прибързано да се приказва за цялостно преразглеждане на разбирането ни за структурата на Вселената и Космоса. Но въпреки всичко има причина да преразгледаме Стандартния модел. Хигс бозонът е единствено един от резултатите от „ спонтанното нарушение на симетрията “ на Хигсовото поле. А това значи, че може да съществуват и други сходни бозони.
Тези спомагателни субчастици биха могли да взаимодействат между тях и с Хигс бозона. Ако тяхното битие бъде доказано пробно, учените може би ще съумеят да обяснят несъответствието сред материята и антиматерията във Вселената.
Вселената е забулена в секрети Неотдавна учени от колаборацията ATLAS разгласиха резултатите от търсенето на два нови Хигс бозона. Те бяха наречени X и S и биха могли да взаимодействат с Хигс бозона (H) от общоприетия модел. Предполага се, че бозонът S се разпада на b-кварки, до момента в който бозонът H се разпада на фотони.
„ По този метод непроменените маси на тези артикули на раздробяване могат да се употребяват за възобновяване на масите на съответните бозони “,
пишат създателите на научния труд.
Тъй като физиците не знаят масите на хипотетичните други Хигс бозони, те прибягват до помощта на параметризирана невронна мрежа (PNN). Този способ им дава опция освен да изследват диапазона на масите на Х и S с висока степен на подробност, само че и да получат ясна визия за масите на новите бозони, в случай че те бъдат открити.
Локално следена стойност на превишаване на фоновите процеси на общоприетия модел като функционалност на масите (m_X, m_S) Несъмнено всичко това е извънредно комплицирано. Но в случай че погледнем в бъдещето можем да кажем, че моделите, изследвани в новия разбор, си остават обещаващи благоприятни условия за откриване на нови физични феномени оттатък Стандартния модел. Данните, събрани по време на третото пускане на Големия адронен колайдер (LHC), и бъдещата работа на този великански ускорител ще хвърлят още повече светлина както върху бозоните на Хигс, по този начин и върху тайните на Вселената.
