4 Temmuz 2012 tarihinde, yeni bir parçacık, yaklaşık yarım yüzyıl önce başlayan ve modern atom boson'un sınırlarını zorlamaya başlayan teorik bir yolculuktur.The Higgs boson (LHC) Bu tür bir devrimde başka bir girişten daha fazlasıdır; bu, evrenin gerçekleştirilmesi ve yeniden tanımlanması gibi temel parçacıklara başlayan bir alanın kuantum etkisidir.

Mass ve bir Fikirin Parlaklığı

1960'ların başlarında, parçacık fizikçileri, alt atomik dünyayı kataloglamada olağanüstü ilerleme elde etmişti, ancak tüm bunların kalbinde bir inatçı problem oturdu: parçacıkların neden kitlesel var? kuantum alanı teorisinin ortaya çıkardığı çerçeve, çelişkinin oldukça iyi bir şekilde tehdit altında olduğunu düşünüyordu.

Erken Teorik Keşifler

Birkaç araştırmacı bir çözüm etrafında daireye başladı. 1962 yılında, Philip Anderson, kondüktör fizikçisi, süper iletkenler içinde, fotonlar, elektron ortası ile etkileşimi aracılığıyla kütle elde etti, elektromanyetik ölçüm simetrisini altta yok etmeden kırıntılı fizikte ameliyat edebileceğini önerdi. Anderson, benzer bir fenomenin hemen yüksek enerji topluluğunda kucaklaşmadığını belirtti.

Brout-Englert-Higgs Mechanism

Bu atılım 1964'te geldi. Bağımsız olarak, iki grup - Robert Brout ve François Englert ve Peter Higgs - aynı konuda yayınlanan bildiriler [Üye Olmayanlar Bir Bakışlamalar[Dönemli Yazılar[Döneticiler) Bu, teorinin temel simetrisi sabit kalırken, bu alan daha kısa bir süre sonra tekrarlanan bir deneyle birlikte kalır.

Alanın varlığı, bir kuantum parçacığı ima ediyor, Higgs boson, Peter Higgs'in 1966 yılında bir kağıt üzerinde vurguladığı bir gerçek.O zamanlar, fikir, Higgs'in kendisi tarafından bile spektral olarak kabul edildi.

Deneysel yolculuk: Tevatron'dan LHC'ye

Teorik çerçeve zorlayıcıydı, ancak kanıt, Higgs boson'un doğrudan gözlemini talep etti. Sorun şu ki: Higgs'in kütlesi teori tarafından tahmin edilmedi ve üretim oranı ve çürük imzalar, bilinmeyen kütleye bağlıydı.

Pre-LHC, LEP ve Tevatron'da Aramalar

İlk büyük kampanya CERN'in Büyük Elektron-Positron Collider (LEP)'de yapıldı ve bu da 1989'dan 2000'e kadar yapılan hassas elektroweak ölçümlerini gerçekleştirdi. LHC için bir sinyalin en yüksek ihtimalle 200 GeV (gigaelectronvolts) Aşağıdaki bir ipucu, LEP'in çarpıtılmasının LHC için yol açmadan önce 114.4 GeV'nin daha düşük bir sınırın altında kaldı.

Atlantik'te, Tevatron proton-antiproton, Fermilab'de çarpıştı. Videoyu takip eden CDF ve D0 deneyleri önümüzdeki on yıl boyunca verileri kullanarak, 160-170 GeV'de, Higgs'in en temiz bir çifte kadar düştüğünü gösterdi. 2012 yılının başlarında Tevatron analizleri, yaklaşık 125 GeV'de bir Higgs boson ile birlikte bir araya gelen hafif bir aşırılık gösterdi, ancak önemli bir keşif talep etmek için gereken beş standart sapmanın kısası oldu.

Büyük Hadron Collider: A Machine of Discovery

LHC, 2010 yılında CERN'de operasyonları başladığında kesin aşamaya girdi, ilk kazayı geciktirdikten sonra, LHC, atom boson'u geniş bir kitle aralığında tespit edilebilir oranlarına teslim etmeye başladı. LHC, 2012 yılında 27 kilometreden 8 TeV'ye kadar inşa edilmiş en karmaşık enerjidir, opert Kelvin'in yanı sıra, süper güçlendirici noktalarının ikiyüzlülüğün ikiyüzlülüğüne kadar soğutulması için deneylere ulaştı.

ATLAS ve CMS Deneyleri

İki genel amaçlı demetler, [[0)ATLAS) ve )CMS), binlerce bilim insanı ve mühendisler tarafından yüz fazla ülkeden inşa edildi ve enerjilerini ölçtüler, 46 metre uzunluğunda ve 25 metre yüksekte, CMS 21 metre uzunluğunda ve 15 metre yüksekteydiler - aynı ilkelerde ikiyüzlülükten kaçındı.

Dünya'yı kınayan Duyuru

2012 yılının ortalarında, LHC, Melbourne'daki ICHEP konferansına eş zamanlı olarak kaydolan bir seminere katıldı.

4 Temmuz Semineri

İlk olarak, ATLAS sözcüsü Fabiola Gianotti, diğer arama kanallarıyla birlikte beş standart sapmanın yerel bir önemine sahip olan 4.9 GeV'nin bir kitlesini ortaya koydu.Sonra, CMS sözcüsü Joseph Incandela, iki fotonlu olayların bir kısmını ve son eyaletlerde bir araya gelen Higgs boson'un da ortadan kaldırdığı dört boyutlu olayların bir sonucu olarak bildirdi.

Yeni Parçacık Onayını Onaylayın

Ertesi günlerde bilimsel ve medya faaliyetlerinin bir flurry gördü.Dönemli kağıtlar haftalar içinde yayınlandı: The ATLAS gözlem inENFLT:0)Physics Letters B) ve CMS gözlemleri 2013'te aynı dergiyi onayladı.[Döneticiler Nobel Ödülü, son zamanlarda Standart Model Higgs boson ile uyumlu bir şekilde, keşiflerin ve keşiflerin sonuçlarını doğrulayan bir şekilde açıklamaya dikkat etti.

Higgs Boson ve Standart Model

Keşif, standart modeldeki son kalan boşluğu doldurdu. BEH mekanizmasını elektroweak simetri kırılması aracı olarak doğruladı ve vakumun sabit bir boşluk olmadığını gösterdi.

Resimyi bitirin

Standart Model, Higgs boson'un şimdi ampirik bir şekilde demirlediği, bilimdeki en başarılı teorilerden biri olarak duruyor. Tüm bilinen temel parçacıkların elektromanyetik, zayıf ve güçlü etkileşimleri ve sınıflandırılması, Higgs boson'un rolü, elektroweak simetrisini kırmak, elektromanyetik gücü ayrıştırmak – zayıf bir etkiyle, taşıyıcıları biz bu alandan oluşan geniş çaplı olarak şekillendiren atomların vakum beklentisiyle ilgili 246 GeV. Bu simetri kırılma olmadan, evren, uzun vadeli bir zayıf etkileşimler olurdu.

Higgs'in özelliklerini araştırmak

Keşiften bu yana, ATLAS ve CMS, Higgs boson'un özelliklerini sonsuza dek yoğunlaştırdı. Onun paritesi şimdi W ve Z bosons ile ilgili 125.11 GeV, en kesin olarak bilinen parametrelerin bir belirsizlikle biliniyor; üst düzeye doğru darbeler yapıldı, standartta bir gözlemle ilişkili olan bu ikilem daha sonra da sabitlendi.

Standart Modelin Ötesinde: Yeni Ufuklar

Parçacık fiziği üzerine kitabı kapatmaktan çok, Higgs boson yeni bir bölüm açtı. Standart Model eksik olduğu bilinmektedir: atom sektörü veya daha fazla atom benzeri parçacıklar için hesaplamıyor.

Hierarchy Problemi ve Supersymmetri

Derin bir bulmaca hiyerarşik problemdir: Neden Higgs boson bu kadar ışık, normal ayrımı iptal etme eğilimi gösterir?Cinsel olmayan parçacıkların araması LHC'nin iki ve Run 3'ü, potansiyel gelecek çarpıkları ile her standart parçacığın yanı sıra, dörtlü bir doğal açıklamayı sunar.

Dark Matter ve Higgs Portal

Higgs boson da karanlık sektöre bir ağ geçidi sağlayabilirdi. “Higgs portal” ile modellerde, Higgs alanı doğrudan karanlık madde parçacıklarına, sıradan madde ile olan etkileşimlerini medyaya yönlendirebilir. Bu tür senaryolar LHC'de görünmez Higgs bozları arayarak ve doğrudan karanlık bir tespit deneyleriyle göz ardı edilemez.

Higgs Self-Coupling ve Potansiyelin Şekilleri

Kritik ve hala açık parametre, LHC'de bu süreci kontrol ediyor ve Higgs alanının kendi ile olan ilişkisini ve Higgs potansiyelinin şeklini belirleyen bir durumdur. Bu kendini-kouplinglingling, Higgs boson çiftlerinin üretiminde (di-Higgs) bu süreci LHC'de ölçüyor ve gelecekteki veriler, atom potansiyelinin basit “Mexican şapkası” şeklinde olup olmadığını ortaya çıkaracak.

Teknolojik ve Societal Spin-offs

Higgs boson arayışı saf bilimden daha fazlasını yaptı; LHC Bilgisayarı [Dönetici], LHC'nin geliştirilmesi, bulut bilişimini ve büyük ölçekli dağıtılmış bilgisayarları etkilemiş olan teknikleri, krigenleri ve büyük ölçekli dağıtılmış bilgisayarları ve tedaviyi teşvik etti:0) Dünya çapında LHC Computing Grid) CERN'de yapılan araştırmalardan elde etmek için oluşturulan yeniliklere yol açtı, daha sonra küresel bir araştırma ile ilgili temel araştırma birimlerini güçlendirdi.

Sonuç: Keşif Bir Miras

Higgs boson'un tarihi, insan ingenuity, sabır ve uluslararası işbirliğinin bir hikayesidir. LHC'nin 2012 yılında dramatik duyuruya ve takip eden hassas çalışmalarla, Higgs'in, inşa edilmiş fiziğin ve kitleselliğin kökenini yeniden şekillendirdiğini ve artık sınırlı kalmaya devam eden gizemleri tamamladığını gösteriyor. LHC, yüksek ışıklı bir nesneye doğru yola çıkarak, daha da yoğun bir şekilde şekil alıyor ve bir sonraki nesil için şekil alıyor.