Частица Бога — бозон Хиггса
На последнем рисунке, если вы его внимательно разглядывали, появилась новая частица. Она расположена в левом нижнем углу между Z-бозоном и глюонами. Это ставший знаменитым в последние годы бозон Хиггса. Частица названа в честь английского физика Питера Хиггса, предсказавшего ее существование.
Как уже не раз говорилось, в природе есть 4 вида фундаментальных сил, или взаимодействий: гравитационное, электромагнитное, слабое ядерное и сильное ядерное. У каждой из четырех сил есть свои специфические бозоны. Электромагнитные поля, например, передают электромагнитную силу посредством фотонов.
Физики поручили бозону Хиггса похожую работу, но с одним отличием: он должен передавать другим частицам массу.
А разве ее у них нет? У некоторых действительно нет — у фотона, нейтрино. Зато у большинства обитателей микромира масса имеется. Зачем же выдумывать новую частицу?
Дело в том, что в стандартной модели сама по себе масса не возникает. Странно, правда? Частицы бестелесны и эфемерны, как сказочные эльфы. Но физики нашли выход. Что если частицы получают массу, проходя через определенное поле — поле Хиггса? Его можно представить в виде бескрайнего океана. А волны на нем — это частицы Хиггса. И Вселенная полностью погружена в это чудное поле.
Поле Хиггса по-разному влияет на частицы. Фотоны и нейтрино проскакивают через него «незамеченными», поскольку не взаимодействует с этим полем, а вот, допустим, электроны и кварки увязнут в массе. Вообще, все обладающие массой частицы взаимодействует с вездесущим полем Хиггса. И переносчиком такого взаимодействия доверено быть кванту этого поля — бозону Хиггса. Теперь все стало на свои места.
Таинственный бозон был обнаружен внутри адронного коллайдера учеными Европейской организации по ядерным исследованиям (ЦЕРН, CERN) 4 июня 2012 г. — спустя десятилетия напряженных экспериментов и поисков. Установка стоимостью более 6 млрд долларов находится в 27-километровом тоннеле под землей и состоит из многочисленных колец и ускорителей.
ПЛАВАНИЕ И БОЗОН ХИГГСА
Сделайте из пенопласта несколько шариков — это будут «элементарные частицы». Положите их на ровную поверхность, например на стол. Подуйте на шарики — они моментально разлетятся в разные стороны, потому что почти не имеют массы. Теперь бросьте шарики в миску с водой и снова подуйте на них. Ага, они не очень-то спешат. Наши «элементарные частицы» как будто стали тяжелее, обрели массу. Происходит это потому, что частицам при движении приходится продираться сквозь воду, которая в нашем опыте играет роль хиггсовского поля. Ну а если подуть на воду без пенопластовых шариков, то на ее поверхности появятся волны — это будет аналог бозонов Хиггса.