Бозон Хиггса − массивная бесспиновая
частица, квант соответствующего
поля, возникающего в теоретических моделях со спонтанным нарушением симметрии
(в том числе и в Стандартной модели) и ответственного за возникновение масс
у элементарных частиц.
В 2010 г. "За
прояснение свойств спонтанного нарушения симметрии в четырёхмерной
релятивистской калибровочной теории, а также механизма согласованной генерации
масс векторных бозонов" группе физиков:
Карл Хаген,
Франсуа Энглер,
Джеральд Гуральник,
Питер Хиггс,
Роберт Браут и
Томас Киббл,
была вручена
премия имени
Дзюна Джона Сакураи в
области теоретической физики элементарных частиц.
Стандартная модель предполагает, что существует еще одно поле,
которое практически неотделимо от пустого пространства. Его принято называть
полем Хиггса (по фамилии английского теоретика
Питера Хиггса).
Считается, что все пространство заполнено этим полем, и что частицы приобретают
массу путем взаимодействия с ним. Те из них, которые сильно взаимодействуют
с полем Хиггса, являются тяжелыми частицами, а слабовзаимодействующие −
легкими. Этот эффект аналогичен эффекту движения тела в вязкой жидкости,
когда оно за счет взаимодействия с жидкостью приобретает дополнительную
эффективную массу. Еще один пример − электрон в кристалле. Из-за электромагнитного
взаимодействия с атомами кристаллической решетки электрон приобретает эффективную
массу, отличную от массы свободного электрона.
Существование бозонов Хиггса чрезвычайно важно
для физики элементарных частиц. По современным теоретическим представлениям,
хиггсовские бозоны имеют прямое отношение к концепции происхождения масс
элементарных частиц – фундаментальному вопросу физики. Примечательно, что
этот вопрос не поднимался до появления Стандартной модели.
В силу корпускулярно-волнового дуализма полю Хиггса должна соответствовать,
по крайней мере, одна частица − квант этого поля, называемая частицей Хиггса
или хиггсовским бозоном. Считается, что хиггсовский бозон имеет нулевой
спин.
4 июля 2012 года, на научном семинаре ЦЕРН
были изложены предварительные результаты экспериментов
ATLAS и
CMS по поиску
бозона Хиггса. Оба детектора наблюдали новую
частицу с массой около 125—126 ГэВ с уровнем статистической
значимости в 5 сигм.
Предполагается что данная частица — бозон, при этом она — самый тяжёлый из
когда-либо обнаруженных бозонов.
На семинар были приглашены физики Франсуа
Энглер, Карл
Хаген, Питер
Хиггс и
Джеральд
Гуральник .
В марте 2013
года появились
сообщения от отдельных исследователей ЦЕРНа,
что найденная полугодом ранее частица действительно является бозоном Хиггса.
В 2013 г Франсуа Энглеру и Питеру
Хиггсу была присуждена Нобелевская премия "За
теоретическое открытие механизма, который вносит свой вклад в наше понимание
происхождения массы субатомных частиц, и который недавно был подтвержден
открытием предсказанной элементарной частицы, в экспериментах ATLAS и CMS на
Большом адронном коллайдере в ЦЕРНе."
В марте 2015
года коллаборации ATLAS и CMS уточнили
предыдущие данные по массе бозона: 125.09±0.24 ГэВ, что примерно на 0,2 % точнее
предыдущего значения
Подробнее
- Поиск и открытие бозона Хиггса на БАК
- Бозон Хиггса
- Нобелевская премия по физике вручена за открытие хиггсовского механизма и бозона Хиггса