힉스 보손 ( 英語 : Higgs boson )은 粒子物理學 의 標準 模型 이 提示하는 基本 粒子 가운데 하나이다. 힉스 보손은 現代 物理學이 宇宙를 說明하는 데 있어 重要한 役割을 擔當하고 있어, 存在 與否를 確認하는 것에 따라 只今의 物理學에서 說明하는 宇宙論 自體가 얼마나 實際와 같은지를 가늠할 수 있는 基準이 된다. 現在 알려진 基本 粒子 가운데 唯一한 스칼라 보손이다.

歷史 [ 編輯 ]

理論的 豫測 [ 編輯 ]

1964年에 피터 힉스 는 粒子 에 質量 이 附與되는 過程에 對한 假說 人 힉스 메커니즘 을 發表하면서 힉스 보손의 存在를 假定하였다. ^{[註解 2]} 힉스는 1964年 피지컬 리뷰 레터에 실린 對稱 깨짐 論文들에 힉스 長과 힉스 步손으로 일어나는 힉스 메커니즘 假說을 다루는 論文을 실었다. ^[3] 힉스의 假說은 바닥 狀態 일 때 0 이 아닌 값을 갖는 아직 發見되지 않은 兩者가 힉스 腸 안에서 刺戟을 받아, 쿼크 나 電子 와 같은 다른 基本 粒子 에 質量을 附與한다는 理論이다. ^[4]

힉스 보손은 標準 模型 을 樹立하면서 널리 認定되었고, 實驗 을 통해 發見되지 않은 狀態에서도 粒子物理學 核心 理論의 基盤이 되었다. ^[5] 그러나, 힉스 步손이 存在하지 않는다고 假定하여도 標準 模型이 完全히 崩壞되는 것은 아니다. "힉스를 除外한 模型"도 提案된 적이 있다.

發見 [ 編輯 ]

힉스 보손은 다른 粒子에 비해 質量이 매우 크고 崩壞되는 時間이 짧기 때문에 大型 粒子加速器에서만 觀察이 可能하다. 2012年 7月 4日, 유럽 粒子 物理 硏究所 (CERN)의 大型 强粒子 衝突機 의 ATLAS와 CMS로 實施된 硏究에서, 2012年 7月 4日 午前 3時(現地 時間)에 4.9σ의 信賴度로 힉스 보손과 類似한 粒子를 發見하였다고 發表하였다. ^[6] 그리고 2013年 3月 14日, CERN에서 힉스 보손의 發見을 公式으로 밝히면서 힉스 보손은 實在하다는 것이 證明되었다. ^[7]

ATLAS와 CMS에서 發表한 힉스 보손의 質量은 다음과 같다.

• 125.3±0.4(stat.)±0.5(sys.)GeV/c ² (信賴度 5.8σ) (CMS) ^[8]
• 126.0±0.4(stat.)±0.4(sys.)GeV/c ² (信賴度 5.9σ) (ATLAS) ^[9]

理論 [ 編輯 ]

 이 部分의 本文은 힉스 메커니즘 입니다.

힉스 보손은 標準 模型 의 唯一한 스칼라 보손 이다. 自發 對稱 깨짐 을 통해 眞空 期待값 을 갖게 돼, 유카와 相互作用 에 依해 페르미온에 質量을 준다. 이 過程은 힉스 메커니즘 (或은 힉스- 앤더슨 메커니즘)이라고 부른다. 힉스 메커니즘 以外에 複合 힉스 粒子 나 테크니컬러 等의 代案이 있다.

힉스 보손의 正確한 種類와 數는 模型에 따라 다르다. 가장 簡單한 境遇인 標準 模型 에서는 單 하나의 힉스 보손만이 存在하고, 이는 中性 스칼라 보손 이다. 最小 招待칭 標準 模型 (MSSM)과 같은, 두 種의 힉스 二重項이 있는 境遇, 5個의 힉스가 있다. 이 가운데 2種은 中性 스칼라 (H ⁰ , h ⁰ ), 1種은 電氣的으로 中性인 類似스칼라 (A ⁰ ), 2種은 電荷를 띤 스칼라(H ^± )다.

性質 [ 編輯 ]

標準 模型 의 힉스 보손은 스핀 이나 殿下 가 없고 色殿下 도 없으며, 다른 페르微溫 粒子와 弱한 相互作用 이나 유카와 相互作用 灣을 겪는다.

現在 힉스 보손처럼 보이는 粒子의 質量은 (2013年 여름 데이터로) 約 125.9±0.4  GeV / c ² 이다. ^[1] 이 粒子의 壽命은 매우 짧으며, 現在까지 다음과 같은 崩壞들이 觀察되었다. ^[1]

${\displaystyle H^{0}\to WW^{*}}$ ( W보손 )

${\displaystyle H^{0}\to ZZ^{*}}$ ( Z보손 )

${\displaystyle H^{0}\to \gamma \gamma }$ ( 光子 )

${\displaystyle H^{0}\to b{\bar {b}}}$ ( 바닥 쿼크 와 바닥 反쿼크)

${\displaystyle H^{0}\to \tau ^{+}\tau ^{-}}$ ( 타우 粒子 와 타우 反粒子, 不確實)

各州 [ 編輯 ]

內容主

出處週

外部 링크 [ 編輯 ]

• 위키미디어 公用에 힉스 보손 關聯 미디어 分類가 있습니다.
• “힉스 粒子” . 《 네이버캐스트 》.  
• “유리컵 속의 히든카드” . 《 네이버캐스트 》.  
• 박성찬 - 힉스 粒子 發見은 人類에게 어떤 意味인가 . 五車書 성균관대학교 學術情報館. 2017年 3月 21日.