Согласно теории Большого взрыва, наш «большой мир» возник из маленькой частицы. По сей день ученые продолжают раскрывать детали того, как именно это произошло, какие физические и химические процессы были связаны с моментом зарождения Вселенной. Так, в 2012 г. было совершено одно из важнейших открытий в устройстве микромира — был найден бозон Хиггса, ключевой элемент Стандартной модели.
В 1960-х гг. британский физик-теоретик Питер Уэр Хиггс предложил механизм, который объясняет происхождение массы элементарных частиц, в частности, векторных W— и Z-бозонов. Когда ученый впервые прислал свою статью в журнал Physical Review Letters, ее отклонили из-за отсутствия возможности проверить какие-либо из предсказанных эффектов экспериментально. Тогда он добавил упоминание о существовании одного или нескольких массивных скалярных бозонов, связанных с постулируемым полем, — если есть частица, то ее можно обнаружить. Так впервые и возникло упоминание бозона Хиггса.
Фрагмент БАК, сектор 3–4
Чтобы исследовать структуру вещества на субатомном уровне и ответить на вопросы физики высоких энергий, были построены CERN и его высокотехнологичная установка — Большой адронный коллайдер (БАК). Разогнав пучки протонов в 27-километровом тоннеле коллайдера, ученые обнаружили частицу, поразительно схожую с описанным бозоном Хиггса. 4 июля 2012 г. сотрудники CERN пришли к выводу, что бозон Хиггса можно считать открытым. В следующем году они подтвердили, что это именно он, а не другой объект.
Как сообщает портал «Элементы», это было открытие нового типа материи, поскольку ранее физики изучали частицы вещества (электроны, протоны и другие) или частицы — переносчики взаимодействия, кванты силовых полей (фотоны, глюоны). В отличие от них бозон Хиггса — ни то ни другое, он представляет собой «кусочек» хиггсовского поля — совсем иную субстанцию.
Бозон Хиггса стал одним из немногих примеров в физике частиц, когда эксперимент подтверждает теорию. Чаще происходит наоборот: исходя из данных эксперимента, формируют определенное теоретическое знание. Можно считать, что обнаружить бозон удалось благодаря осведомленности о его свойствах. А сам Питер Уэр Хиггс не ожидал, что его теорию подтвердят прижизненно. В 2013 г. он и Франсуа Энглер получили Нобелевскую премию за предсказание этого бозона.
Источник фото на странице: Wikipedia / Lucas Taylor / CERN
Источники:
В экспериментах на Большом адронном коллайдере найдены четыре новые субатомные частицы. Популярная механика
Бозон Хиггса. Википедия
Хиггсовский бозон: открытие и планы на будущее. Элементы
История поисков бозона Хиггса. РИА Новости
«Частица Бога»: год назад открыли бозон Хиггса. Москва 24
Неизбежность Хиггса. К пятилетию открытия хиггсовского бозона. ТАСС