Хигсов бозон

Од Википеди?а ? слободната енциклопеди?а
Хисгов бозон
Можни настани од судира?ето на протони во Големиот хадронски судирач што го имаат дадено Хигсовиот бозон
Состав елементарна честичка
Статистика бозонска
Статус Хигсов бозон со маса ~125 GeV провизорно потврден во CERN на 14 март 2013 г, [1] [2] [3] иако засега е не?асно ко? модел на четичката на?добро го опишува или пак дали посто?ат пове?е разни Хигсови бозони. [2]
Симбол H 0
Предвиденна Р. Браут, Ф. Енглер, П. Хигс , ?.С. Гуралник, К.Р. Хаген, и Т.В.Б. Кибл (1964)
Откриена постое?ето на претходно непознат бозон потврдено на 4 ?ули 2012 г. од екипите на ATLAS и CMS; прозизорно потврдено дека се работи за некаков Хигсов бозон на 14 нарт 2013 г.
Маса 125.3 ± 0.4 (stat) ± 0.5 (sys) GeV/ c 2 , [4] 126.0 ± 0.4 (stat) ± 0.4 (sys) GeV/ c 2 [5]
Среден живот 1,56?10 -22  s (предвидено според стандардниот модел )
Се распа?а на (забележан) W и Z бозони, два фотона. (останатите сe уште се проучуваат)
Ел. полнеж 0
Боен полнеж 0
Спин 0 (провизорно потврдено при 125 GeV) [1]
Парност +1 (провизорно потврдено при 125 GeV) [1]

Хигсов бозон или Хигсова честичка ? елементарна честичка под теоретско разгледува?е уште од 1964 г., а откриена во CERN на 4 ?ули 2012 г. [6] Неговото открива?е се смета за ?монументално“ [7] [8] биде??и со него се потврдува постое?ето на Хигсовото поле , [9] [10] кое е од суштинско значе?е за стандардниот модел и другите теории во честичната физика .

Експерименталното открива?е на Хигсовиот бозон е на пат да го образложи постанокот на масата во универзумот. Со хигсовиот бозон би се об?аснила и разликата поме?у безмасниот фотон , ко? посредува електромагнетизам , и масните W и Z бозони , кои го посредуваат слабото заемоде?ство . Ако постои Хигсовиот бозон, тоа значи дека то? е составна и сеприсутна компонента на матери?алниот свет.

Големиот хадронски судирач (ГХС) во ЦЕРН , ко? е пуштен во полн погон на 20 ноември 2009 [11] , се очекува да даде експериментални докази за постое?ето или непостое?ето на Хигсовиот бозон. Експериментите во Фермилаб исто така продолжуваат со обидите да ?а прона?дат оваа честичка, но за жал се соочуваат со потешкотии биде??и нивниот забрзувач Теватрон не може да произведе многу висока енерги?а. Речено е дека шансите Фермилаб да го прона?де Хигсовиот бозон изнесуваат поме?у 50% и 96%, зависно од неговата маса. [12]

Потекло [ уреди | уреди извор ]

Хигсовиот механизам , ко? им дава маса на векторските бозони , за првпат е опишан во 1964 во теориите на Франсоа Англер и Роберт Браут ( boson scalaire ); [13] во октомври истата година е опишан од Питер Хигс , [14] разработува??и ги идеите на Филип Андерсон ; и независно од ?ералд Гуралник , К. Р. Хаген и Т. В. Б. Кибл , [15] кои ги пресметале резултатите пролетта 1963 г. [16] Трите труда напишани за ова откритие од Гуралник, Хаген, Кибл, Хигс, Браут и Англер биле прогласени од журналот ? Physical Review Letters “ како епохални научни трудови. [17] Иако секо? од овие три труда има сличен пристап, придонесите и разликите поме?у нив се прилично знача?ни. Овие шест физичари во 2010 г. ?а добиле Сакураевата награда за теоретска честична физика за нивните дела. [18] Стивен Ва?нберг и Абдус Салам биле првите што го примениле Хигсовиот механизам во нарушува?ето на електрослабата симетри?а . Електрослабата теори?а го предвидува постое?ето на неутрална честичка чи?а маса е приближна на онаа на W и Z бозоните.

Теоретски преглед [ уреди | уреди извор ]

Фа?нманов ди?аграм на прворедна исправка на Хигсовата маса (со една ?амка). Хигсовиот бозон силно се спарува со врвниот кварк за да може да се разложи на парови од врвен и анти-врвен кварк .

Хигсовиот бозон е еден составен дел од теоретското Хигсово поле . Во празниот простор Хигсовото поле има амплитуда различна од нула; т.е. ненулта вакуумска очекувана вредност (кондензат). Очекуваното постое?е на ово? непразен вакуум игра фундаментална улога: тоа ? дава маса на секо?а елементарна честичка што има маса, вклучува??и го и самиот Хигсов бозон. Од особена важност е тоа што добива?ето на вакуумска очекувана вредност спонтано ?а нарушува електрослабата баждарна симетри?а , ко?а научниците честопати ?а нарекуваат Хигсов механизам . Ова е на?едноставниот механизам што може да им даде маса на баждарните бозони , истовремено придржува??и сe до баждарните теории . Ова поле во суштина е аналогно на базен со мед ко? ?се фа?а“ за инаку безмасните фундаментални честички како што поминуваат преку полето (?базенот“), претвора??и ги во честички со маса и облик, на пример во делови од атомот. Проф Де?вид ?. Милер од Универзитетскиот коле? во Лондон има дадено просто об?аснува?е за Хигсовиот бозон ( [1] ) и има добиено награда за то? ?асен и луциден опис на оваа сложена теори?а.

Во стандардниот модел , Хигосово поле се состои од две неутрални поли?а и две поли?а под набо?. Обете поли?а под набо? и едното неутрално поле се Голдстонови бозони , кои делуваат како надолжни третополаризациски компоненти на масните W + , W ? и Z бозони . Квантот на преостанатата неутрална компонента соодветствува на масниот Хигсов бозон. Биде??и Хигсовото поле е скаларно поле , Хигсовиот бозон нема спин , и затоа нема сво? момент на импулс (аголна сила). Хигсовиот бозон исто така е античестичка самиот на себе и е CP-парен .

Стандардниот модел не ?а предвидува масата на Хигсовиот бозон. Ако таа маса изнесува поме?у 115 и 180 GeV / c 2 , тогаш стандардниот модел може да важи за сите енергетски скали сe до Планковата скала (10 16 TeV ). Многу теоретичари очекуваат да се по?ави физика вон Стандарниот модел на TeV -скалата, на основа на незадоволителните сво?ства стандарниот модел. На?високата можна дозволена скала за масата на Хигсовиот бозон (или неко? друг механизам на нарушува?е на електрослабата симетри?а ) изнесува 1.4 TeV; над оваа точка стандардниот модел станува недоследен без ваков механизам биде??и во извесни проецеси на распрснува?е се нарушува унитарноста . Многу модели на суперсиметри?ата предвидуваат дека на?лесниот Хигсов бозон (или неколку такви) ?е има маса само малку над сегашните експериментални граници, околу 120 GeV или помалку.

Суперсиметричните дополнува?е на стандарндиот модел (т.н. SUSY) предвидуваат постое?е на цели семе?ства на Хигсови бозони, наспроти само една Хигсова честичка според стандардниот модел. Од сите SUSY модели, Минималното суперсиметрично дополнува?е (MSSM) Хигсовиот механизам дава на?мал бро? на Хигсови бозони: посто?ат два Хигсови дублета, што води до постое?ето на квинтет од скаларни честички: два CP-парни неутрални Хигсови бозони h и H, еден CP-непарен неутраен Хигсов бозон A, и две Хигсови честички H ± под набо?.

Експериментална потрага [ уреди | уреди извор ]

Фа?нманов ди?аграм на еден можен начин на добива?е на Хигсовиот бозон со Големиот хадронски судирач . Тука два глуона се разградуваат во врвен/антиврвен пар , кои потоа се соединуваат и образуваат неутрален Хигс.
Фа?нманов ди?аграм на друг потенци?ален начин на добива?е на Хигсовиот бозон со Големиот хадронски судирач . Тука секо? од двата кварка оддава W или Z бозон , кои потоа се соединуваат и образуваат неутрален Хигс.

Досега (?ан. 2010) Хигсовиот бозон не е прона?ден по експериментален пат, и покра? големиот труд вложен во опитите со забрзувачи во ЦЕРН и Фермилаб . Насобраните податоци од Големиот електрон-позитронски судирач во ЦЕРН дозволуваат пониска експериментална граница за масата на Хигсовиот бозон според стандардниот модел од досегашната 114,4 GeV/c2 со ниво на увереност од 95%. Истиот опит има предизвикано мал бро? на случува?а што можат да се протолкуваат како резултат од присуството на Хигсови бозони со маса малку над споменатата кра?на граница од 115 GeV, но бро?от на случува?ата не недоволен за да може да се до?де до заклучок. [19] Големиот електрон-позитронски судирач е затворен во 2000 г. заради изградбата на неговиот наследник Големиот хадронски судирач (ГХС). Големиот хадронски судирач започнал со врше?е на правилни опити при кра?от на 2009 г. по поправката на нефункционалните магнети при првичното баждаре?е, и се очекува да го потврди или отфрли постое?ето на Хигсовиот бозон. [20] [21]

Во Фермилаб потрагата по Хигсовиот бозон и понатаму продолжува. Според збирните податоци од експериментите CDF и DØ во Теватронот се доволни за да го исклучат Хигсовиот бозон од опсегот поме?у 160 GeV/c2 и 170 GeV/c2 со увереност од 95%. [22] Научниците продолжуваат да собираат податоци со цел да се покачи долната граница на ово? опсег.

Се смета дека е можно индиректно да се процени масата на Хигсовиот бозон. Во стандардниот модел, Хигсот има ред нус-ефекти; за на?важен се смета Хиговите ?амки резултираат во мали исправки на W и Z масите. За порпиближна проценка на масата на Хигсовиот бозон може да се користат прецизни мере?а на електрослаби параметри, како Фермиевата константа и на масите на W/Z бозоните. Досега мере?ата покажуваат дека масата на Хигсовиот бозон според стандардниот модел не може да е повисока од 285 GeV/c2 со увереност од 95%, и ?а проценуваат масата на Хигсовиот бозон на 129 +74
?49  GeV/c2 (околу 138 протонски маси ). [23] Електрослабите мере?а ?а исклучуват можноста масата да биде повисока од 186 GeV со 95% увереност. Ме?утоа треба да се има на ум дека овие ограничува?а се водат по претпоставката дека стандардниот модел е точен. Хигсовиот бозон може да се прона?де и над 186 GeV ако се ?ави заедно со други честички поме?у стандардниот модел и GUT-скалата.

Начелно, Хигсовата честичка не се очекува да е поврзана со темната матери?а биде??и (i) Хигсовото поле директно не соде?ствува со светлосните квантови (т.е. фотоните), додека пак сепак едновремено (ii) создава маса.

Алтернативи за нарушува?ето на електрослабата симетри?а [ уреди | уреди извор ]

Предложени се и неколку алтернативи на Хигсовиот механизам. Сите овие алтернативни механизми користат силно-заемоде?ствителна механика за добива?е на вакуумската очекувана вредност коа ?а нарушува електрослабата симетри?а. Еве делумен список на алтернативните механизми:

  • Техниколор [24] е класа на модели што се обидуваат да ?а имитираат динамиката на силното заемоде?ство како начин на нарушува?е на електрослабата симетри?а.
  • Вондимензионални безхигсови модели, каде улогата на Хигсово поле ?а игра петта компонента на баждарното поле. [25]
  • Абот-Фархиеви модели на мешовити W и Z векторски бозони. [26]

Поврзано [ уреди | уреди извор ]

Белешки [ уреди | уреди извор ]

  1. ↑ 1,0 1,1 1,2 O'Luanaigh, C. (14 март 2013). ?New results indicate that new particle is a Higgs boson“ . CERN . Посетено на 2013-10-09 .
  2. ↑ 2,0 2,1 Bryner, J. (14 March 2013). ?Particle confirmed as Higgs boson“ . NBC News . Посетено на 2013-03-14 .
  3. ↑ Heilprin, J. (14 March 2013). ?Higgs Boson Discovery Confirmed After Physicists Review Large Hadron Collider Data at CERN“ . The Huffington Post . Посетено на 2013-03-14 .
  4. ↑ CMS collaboration (2012). ?Observation of a new boson at a mass of 125 GeV with the CMS experiment at the LHC“. Physics Letters B . 716 (1): 30?61. arXiv : 1207.7235 . Bibcode : 2012PhLB..716...30C . doi : 10.1016/j.physletb.2012.08.021 .
  5. ↑ ATLAS collaboration (2012). ?Observation of a New Particle in the Search for the Standard Model Higgs Boson with the ATLAS Detector at the LHC“. Physics Letters B . 716 (1): 1?29. arXiv : 1207.7214 . Bibcode : 2012PhLB..716....1A . doi : 10.1016/j.physletb.2012.08.020 .
  6. ↑ Adrian Cho (13 July 2012). ?Higgs Boson Makes Its Debut After Decades-Long Search“. Science . 337 (6091): 141?143. doi : 10.1126/science.337.6091.141 . PMID   22798574 .
  7. ↑ ?Q&A: Prof. Jonas Mureika on the Higgs Boson“ . The Buzz . Loyola Marymount University. 7 August 2012. Архивирано од изворникот на 2013-01-21 . Посетено на 2012-12-09 . It's certainly a monumental milestone for physics.
  8. ↑ Siegfried, T. (20 July 2012). ?Higgs Hysteria“ . Science News . Посетено на 2012-12-09 . In terms usually reserved for athletic achievements, news reports described the finding as a monumental milestone in the history of science.
  9. ↑ Onyisi, P. (23 October 2012). ?Higgs boson FAQ“ . University of Texas ATLAS group . Посетено на 2013-01-08 . The Higgs field is extremely important in particle physics.
  10. ↑ Strassler, M. (12 October 2012). ?The Higgs FAQ 2.0“ . ProfMattStrassler.com . Посетено на 2013-01-08 . [Q] Why do particle physicists care so much about the Higgs particle?
    [A] Well, actually, they don’t. What they really care about is the Higgs field , because it is so important. [emphasis in original]
  11. ↑ http://www.cnn.com/2009/TECH/11/11/lhc.large.hadron.collider.beam/index.html
  12. ↑ ?Race for 'God particle' heats up“ . BBC News . 2009-02-17 . Посетено на 2010-01-05 .
  13. ↑ Англер, Франсоа ; Браут, Роберт (1964), ?Broken Symmetry and the Mass of Gauge Vector Mesons“, Physical Review Letters , 13 : 321?23, doi : 10.1103/PhysRevLett.13.321
  14. ↑ Хигс, Питер (1964), ?Broken Symmetries and the Masses of Gauge Bosons“, Physical Review Letters , 13 : 508?509, doi : 10.1103/PhysRevLett.13.508
  15. ↑ Гуралник, ?ералд ; Хаген, Карл Ричард ; Кибл, Том (1964), ?Global Conservation Laws and Massless Particles“, Physical Review Letters , 13 : 585?587, doi : 10.1103/PhysRevLett.13.585
  16. ↑ Guralnik, Gerald S. (2009), ?The History of the Guralnik, Hagen and Kibble development of the Theory of Spontaneous Symmetry Breaking and Gauge Particles“, International Journal of Modern Physics , A24 : 2601?2627, doi : 10.1142/S0217751X09045431 , arXiv : 0907.3466
  17. ↑ Physical Review Letters - 50th Anniversary Milestone Papers
  18. ↑ American Physical Society - J. J. Sakurai Prize Winners
  19. ↑ W.-M. Yao и др. (2006). Searches for Higgs Bosons ?Review of Particle Physics“ Проверете ?а вредноста |url= ( help ) . Journal of Physics G . 33 : 1. doi : 10.1088/0954-3899/33/1/001 .
  20. ↑ ?CERN management confirms new LHC restart schedule“ . ЦЕРН Press Office. 9 февруари 2009. Архивирано од изворникот на 2009-02-18 . Посетено на 2009-02-10 .
  21. ↑ ?CERN reports on progress towards LHC restart“ . ЦЕРН Press Office. 19 ?уни 2009. Архивирано од изворникот на 2009-08-02 . Посетено на 2009-07-21 .
  22. ↑ " Fermilab experiments constrain Higgs mass ". Соопштение за печат.
  23. ↑ " H 0 Indirect Mass Limits from Electroweak Analysis. [ мртва врска ] "
  24. ↑ S. Dimopoulos and Leonard Susskind (1979). ?Mass Without Scalars“. Nuclear Physics B . 155 : 237?252. doi : 10.1016/0550-3213(79)90364-X .
  25. ↑ C. Csaki and C. Grojean and L. Pilo and J. Terning (2004). ?Towards a realistic model of Higgsless electroweak symmetry breaking“. Physical Review Letters . 92 : 101802. doi : 10.1103/PhysRevLett.92.101802 . arXiv : hep-ph/0308038 .
  26. ↑ L. F. Abbott and E. Farhi (1981). ?Are the Weak Interactions Strong?“. Physics Letters B . 101 : 69. doi : 10.1016/0370-2693(81)90492-5 .

Наводи [ уреди | уреди извор ]

Литература [ уреди | уреди извор ]

Надворешни врски [ уреди | уреди извор ]

Македонски [ уреди | уреди извор ]

Англиски [ уреди | уреди извор ]

Елементарни
Фермиони
Кваркови
Лептони
Бозони
Баждарни
Скаларни
Други
Хипотетички
Суперпартнери
Ге??ина
Други
Други
Сложени
Хадрони
Бариони / Хиперони
Мезони / Кваркониуми
Други
Хипотетички
Егзотични
хадрони
Егзотични бариони
Егзотични мезони
Други
Квазичестички
Списоци
Нормативна контрола
Преземено од ? https://mk.wikipedia.org/w/index.php?title=Хигсов_бозон&oldid=5194360 “