
1964年,英國物理學家彼得·希格斯(Peter Higgs)寫了一篇具有里程碑意義的論文,假設基本顆粒具有質量。他預測存在一個三維“場”,該場“場”滲透到空間,並拖延了艱難的一切。有些粒子比其他粒子在遍歷領域方面有更多的麻煩,這與它們相對應。如果該領域(後來被稱為希格斯場)確實存在,那麼希格斯說,它必須具有與之相關的粒子:希格斯玻色子。
快進48年:在周三(7月4日),全球最大的原子粉碎機大型強子對撞機(LHC)的物理學家,瑞士日內瓦,宣布他們發現了一個像希格斯一樣的粒子最後。如果新粒子被證明是希格斯,它將確認將近五十年的粒子物理理論,該理論將希格斯玻色子納入已知粒子的家族和方程式,並將其描述為稱為標準模型。
由於物理學家萊昂·萊德曼(Leon Lederman)1993年的著作《神粒子》(Dell Publishing)(戴爾出版社),對希格斯的搜索在物理學方面引起了公眾的關注。萊德曼給希格斯給了它敬虔的暱稱,因為粒子“對今天的物理狀態,對於我們對物質結構的最終理解至關重要,卻難以捉摸。 ”他在書中寫道。但是,他打趣道:“出版商不允許我們將其稱為該死的粒子,儘管這可能是一個更合適的標題,鑑於其卑鄙的性質及其造成的費用。 ”
實際上,希格斯玻色子通過建造和關閉兩個昂貴的高能粒子山脈壁物的構建和關閉,部分原因是為了檢測它。在這些圍牆中,顆粒通過隧道加速,然後粉碎在一起,產生過量的能量,有時會採用新的和外來的顆粒形式。只有在CERN實驗室的大型強子對撞機,這是有史以來最強大的粒子對撞機,才能探測到足夠高的探測能量,以產生Higgs粒子,這是質子質量的125倍。 [如果將手放在LHC梁中怎麼辦?這是給出的
但是希格斯粒子實際上做什麼?它如何以及與之相關的希格斯字段,給事物質量?
在物理學中,當粒子與田地相互作用時,相互作用必須由粒子介導。例如,與電磁(EM)場的相互作用是由光子或光顆粒介導的。當EM場將帶負電荷的電子拉向帶正電荷的質子時,電子通過吸收和發射恆定的“虛擬光子”流(僅出於介導粒子場相互作用的目的而暫時彈出和出現)來體驗EM場。此外,當EM領域“興奮”時,這意味著其能量在某個位置爆發時,爆發本身就是一個光子,在這種情況下是一個真正的光子。
沿著相同的線,希格斯粒子介導了與希格斯場的相互作用,並且本身就是希格斯場的激發。人們認為顆粒可以通過將虛擬希格斯粒子與其交換,從而通過Higgs場(從而獲得質量)捕捉。而且,思想得出的是,當田地變得興奮時,真實的希格斯粒子表面表面,在某個位置用能量張開。檢測這種爆發(即粒子)是物理學家如何確保場本身存在的方式。在LHC,他們設法將原子猛烈地擊倒,以產生短暫的瞬間,這是對Higgs Field的125 Giga-電子伏特激發。爆炸帶有希格斯玻色子的所有陷阱。
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