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.
Бозон Хиггса — квант хиггсовского поля. Массу некоторым элементарным частицам придает их взаимодействие с этим полем; сам бозон не «передает массу» как переносчик обычной силы.
Фотон не имеет массы покоя. Нейтрино, напротив, обладают очень малыми, но ненулевыми массами — это следует из наблюдаемого явления нейтринных осцилляций.
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.
Разные частицы взаимодействуют с хиггсовским полем по-разному. Фотоны остаются безмассовыми, тогда как кварки, заряженные лептоны и тяжелые бозоны W и Z получают вклад в массу через механизм Хиггса. Массы нейтрино требуют дополнительного объяснения за пределами простейшей версии Стандартной модели.
4 июля 2012 года эксперименты ATLAS и CMS в ЦЕРНе объявили об обнаружении новой частицы с массой около 125 ГэВ, свойства которой впоследствии подтвердили ее соответствие бозону Хиггса. Открытие стало одним из важнейших результатов Большого адронного коллайдера.
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.