Kako funkcioniše “Božja čestica”?
Cirih - Čuveni Higsov bozon ima vrlo nezavidan zadatak: on daje masu svim drugim elementarnim česticama. Bez njega bi one unaokolo frenetično „letjele” brzinom svjetlosti, suviše lagane da bi obrazovale atome. Kako to takozvana “Božja čestica” radi?
Kako bi bolje objasnili funkcionisanje takozvane „Božje čestice”, naučnici daju primjer sporta i sirupa.
Prvo, svaka od elementarnih čestica zahtjeva jedinstven set atributa kako bi ulazila u interakciju sa nevidljivim poljima.
Poput na fudbalskom terenu, toj velikoj „pozornici” pojedinci, bili oni fudbaleri ili elektroni, imaju svoje putanje i povremeno se sudaraju.
Međutim, za razliku od fudbalskih terena, polja se protežu beskonačno u svim pravcima.
Jedno takvo polje je elektromagnetno – možete ga osjetiti oko polova magneta, ali postoji svuda i sve vrijeme.
Svaka čestica ulazi u interakciju sa elektromagnetnim poljem na način koji zavisi od njenog naelektrisanja. Na primjer, elektroni, čije je naelektrisanje -1, kreću se poljem ka pozitivnim krajevima gdje se grupišu sa pozitivno naelektrisanim protonima.
Kao što i svaki sport ima drugačiju, njemu namenjenu loptu, tako i svako polje ima njemu odgovarajuću česticu.
Na primjer, elektromagnetno polje povezuje se sa fotonom, česticom svjetlosti.
Ova korespodencija odvija se na dva načina: prvo, kada je energija elektromagnetnog polja koncentrisana na jednom mjestu, pobuđivanje polja koji se na tom mjestu stvara je sam foton.
Drugo, kada čestice ulaze u interakciju sa elektromagnetnim poljem (na primer, kada su privučene suprotnim naelektrisanjem), one apsorbuju i emituju konstantan tok „virtuelnih fotona” - odnosno čestica svjetlosti koje se naizmenično pojavljuju i nestaju i imaju svrhu posrednika u interakciji čestica – polje.
Tako postoji i Higsovo polje koje česticama daje masu.
Izuzev fotona i gluona koji nemaju masu, „sve druge elementarne čestice dobijaju masu od svojih interakcija sa Higsovim poljem, kao da se usporavaju dok prolaze kroz neki gust sirup”, objašnjava Džejms Overdin, fizičar Toson univerziteta u Merilendu.
Nekim česticama je teže da prođu kroz „sirup” Higsovog polja, nego drugima i zbog toga su teže.
Ipak, nepoznato je zašto neke čestice, kao izuzetno „korpulentan” kvark, bivaju na hiljade puta više opterećene Higsovim poljem, nego lagane čestice poput elektrona i neutrina.
„Teoretičari su tražili način da predvide mase čestica, ali ni jedna hipoteza još nije potvrđena”, kaže Džon Gunion, autor knjige „Vodič Higsovog lovca” i profesor fizike na Univerzitetu u Kaliforniji.
Međutim, tu na scenu stupa Higsov bozon: baš kao što foton posreduje u interakciji magnetnog polja i predstavlja njegovo pobuđivanje, Higsova čestica posreduje u interakciji čestica i Higsovog polja i predstavlja njegovo pobuđivanje.
Higsova čestica pojavljuje se kada se polje pobudi. Kada bi naučnici detektovali takvu česticu, bili bi sigurni da postoji Higsovo polje.
„Morate imati dovoljno energije da biste pobudili polje tako da izgleda kao čestica. U suprotnom, mi ne možemo znati da polje postoji”, kaže Kreg Bloker, fizičar Univerziteta Brendis koji se bavi potragom za „Božjom česticom”.
Međutim, pošto je Higsova čestica voma teška, teško je pobuditi Higsovo polje, toliko da biste izazvali njeno pojavljivanje.
Veliki Hadronski kolajder (sudarač) igra upravo tu ulogu: on sudara protone pri velikim brzinama kako bi stvorio dovoljno energije za „pomeranje” Higsovog polja i izazvao pojavu Higsovog bozona.
Danas bi naučnici bi trebalo da objave da li su uspjeli da otkriju Higsov bozon i time riješe ovu misteriju.
Pratite nas na našoj Facebook i Instagram stranici i Twitter nalogu.
