Bozon Higgsa

Boska cząstka

Bozon Higgsa to cząstka elementarna, której istnienie zostało potwierdzone 4 lipca 2012 roku. Jej istnienie przewidział Peter Higgs. Otrzymał za to Nagrodę Nobla w 2013 roku. Odkrycia tego dokonano przy pomocy detektorów ATLAS i CMS. Eksperymenty były prowadzone Wielkim Zderzaczu Hadronów.

ATLAS to jeden z siedmiu detektorów w akceleratorze cząstek LHC w ośrodku CERN. CMS to detektor który służy m.in. do obserwacji mionów w CERN. O CERN i LHC będzie można przeczytać w osobnym artykule.

Teoria

Bozon Higgsa inaczej nazywany jest boską cząsteczką. W 1964 roku Peter Higgs sformułował teorię, która dotyczyła istnienia pola w próżni, a dzięki temu cząstki elementarne mogą uzyskać masę. Jest to tzw. Pole Higgsa. W tym miejscu można sobie zadać pytanie: Dlaczego Bozon Higgsa jest aż tak wyjątkowy?

Odpowiedź na to pytanie może być trochę skomplikowana. Istnienie tej cząstki było i jest postulowane przez Model Standardowy - teorię opisującą zachowanie podstawowych elementów z których składa się materia. Kluczowa część wyjaśnienia nie jest łatwa do zrozumienia, ale postaram się wyjaśnić to jak najlepiej. Mechanizm Higgsa powoduje, że pola kwantowe sprzęgają się z polem Higgsa, a to powoduje spontaniczne załamanie symetrii. Dzięki temu bezmasowe cząstki zostają obdarzone masą. Dotarliśmy do końcowych wniosków, które mówią, że bez bozonu Higgsa nic we Wszechświecie nie posiadałoby masy.

Problem masy obiektów

Naukowcy od długiego czasu zastanawiali się skąd bierze się masa poszczególnych obiektów. Pojawiła się wtedy teoria sformułowana przez Petera Higgsa, ale nie mieliśmy możliwości, aby ją potwierdzić. Dopiero budowa Wielkiego Zderzacza Cząstek pozwoliła udowodnić to na podstawie przeprowadzonych eksperymentów.

Zderzenia cząstek elementarnych, które pozwoliło odkryć bozon Higgsa

Żywa skamielina?

Niektórzy naukowcy stwierdzili, że bozon Higgsa to żywa skamielina, która istnieje od początku Wszechświata, ponieważ przed tzw. Wielkim Wybuchem nie istniało nic, ani żadna materia, ani prawa fizyki, które znamy obecnie. W pewnym momencie z niczego powstała bardzo dziwna osobliwość, a z niej rozwinęło się wszystko co znamy obecnie. Ten nieskończenie mały punkt, który się pojawił był niewyobrażalnie gorący. Po Wielkim Wybuchu Wszechświat zaczął szybko stygnąć, a w międzyczasie powstały pierwsze stałe.

Jeszcze więcej pytań

Jednak odkrycie bozonu Higgsa to tylko jeden z wielu elementów ogromnej układanki, która pozostało do ułożenia. Tak naprawdę dopiero poznajemy to co okryliśmy, ale pozostało jeszcze dużo niewiadomych. Kolejna teoria mówi, że mogą istnieć jeszcze inne i nieodkryte "boskie cząsteczki".

Wielki Zderzacz Hadronów

Tak naprawdę to wiemy nadal niewiele o Wszechświecie, o tym jakie mechanizmy w nim zachodzą, jakimi prawami rządzą się wszystkie obiekty w nim znajdujące. Jedną z najważniejszych kwestii jest pytanie: Czy jesteśmy sami w tym ogromnym Wszechświecie?.

Moim zdaniem nie jesteśmy sami. Jednak zbyt duże odległości, zbyt mała wiedza i za słaba technologia nie pozwalają nam odkryć innych cywilizacji poza Ziemią.

• https://www.chip.pl/2021/07/bozon-higgsa-i-co-dalej/
• https://pl.wikipedia.org/wiki/Bozon_Higgsa
• https://pl.wikipedia.org/wiki/ATLAS_(detektor)
• https://pl.wikipedia.org/wiki/CMS_(detektor)

Data opublikowania: 2021-11-12

Autor: Dariusz Wojciech Ptaszyński