Како функционише “Божја честица”?
Цирих - Чувени Хигсов бозон има врло незавидан задатак: он даје масу свим другим елементарним честицама. Без њега би оне унаоколо френетично „летјеле” брзином свјетлости, сувише лагане да би образовале атоме. Како то такозвана “Божја честица” ради?
Како би боље објаснили функционисање такозване „Божје честице”, научници дају примјер спорта и сирупа.
Прво, свака од елементарних честица захтјева јединствен сет атрибута како би улазила у интеракцију са невидљивим пољима.
Попут на фудбалском терену, тој великој „позорници” појединци, били они фудбалери или електрони, имају своје путање и повремено се сударају.
Међутим, за разлику од фудбалских терена, поља се протежу бесконачно у свим правцима.
Једно такво поље је електромагнетно – можете га осјетити око полова магнета, али постоји свуда и све вријеме.
Свака честица улази у интеракцију са електромагнетним пољем на начин који зависи од њеног наелектрисања. На примјер, електрони, чије је наелектрисање -1, крећу се пољем ка позитивним крајевима гдје се групишу са позитивно наелектрисаним протонима.
Као што и сваки спорт има другачију, њему намењену лопту, тако и свако поље има њему одговарајућу честицу.
На примјер, електромагнетно поље повезује се са фотоном, честицом свјетлости.
Ова коресподенција одвија се на два начина: прво, када је енергија електромагнетног поља концентрисана на једном мјесту, побуђивање поља који се на том мјесту ствара је сам фотон.
Друго, када честице улазе у интеракцију са електромагнетним пољем (на пример, када су привучене супротним наелектрисањем), оне апсорбују и емитују константан ток „виртуелних фотона” - односно честица свјетлости које се наизменично појављују и нестају и имају сврху посредника у интеракцији честица – поље.
Тако постоји и Хигсово поље које честицама даје масу.
Изузев фотона и глуона који немају масу, „све друге елементарне честице добијају масу од својих интеракција са Хигсовим пољем, као да се успоравају док пролазе кроз неки густ сируп”, објашњава Џејмс Овердин, физичар Тосон универзитета у Мериленду.
Неким честицама је теже да прођу кроз „сируп” Хигсовог поља, него другима и због тога су теже.
Ипак, непознато је зашто неке честице, као изузетно „корпулентан” кварк, бивају на хиљаде пута више оптерећене Хигсовим пољем, него лагане честице попут електрона и неутрина.
„Теоретичари су тражили начин да предвиде масе честица, али ни једна хипотеза још није потврђена”, каже Џон Гунион, аутор књиге „Водич Хигсовог ловца” и професор физике на Универзитету у Калифорнији.
Међутим, ту на сцену ступа Хигсов бозон: баш као што фотон посредује у интеракцији магнетног поља и представља његово побуђивање, Хигсова честица посредује у интеракцији честица и Хигсовог поља и представља његово побуђивање.
Хигсова честица појављује се када се поље побуди. Када би научници детектовали такву честицу, били би сигурни да постоји Хигсово поље.
„Морате имати довољно енергије да бисте побудили поље тако да изгледа као честица. У супротном, ми не можемо знати да поље постоји”, каже Крег Блокер, физичар Универзитета Брендис који се бави потрагом за „Божјом честицом”.
Међутим, пошто је Хигсова честица вома тешка, тешко је побудити Хигсово поље, толико да бисте изазвали њено појављивање.
Велики Хадронски колајдер (сударач) игра управо ту улогу: он судара протоне при великим брзинама како би створио довољно енергије за „померање” Хигсовог поља и изазвао појаву Хигсовог бозона.
Данас би научници би требало да објаве да ли су успјели да открију Хигсов бозон и тиме ријеше ову мистерију.
Пратите нас на нашој Фејсбук и Инстаграм страници и Твитер налогу.
