
我们都知道和爱希格斯玻色子- 这对物理学家的恼火被错误地在媒体中标记为“上帝粒子” - 亚原子粒子首先在大型强子对撞机中发现(LHC)早在2012年。该粒子是一块渗透到整个时空的场。它与许多颗粒(例如电子和夸克)相互作用,为这些粒子提供质量,这很酷。
但是我们发现的希格斯非常轻巧。根据我们的最佳估计,它应该重得多。这打开了一个有趣的问题:当然,我们发现了一个希格斯玻色子,但是那是唯一的希格斯玻色子吗?是否有更多的地方在做自己的事情?
尽管我们还没有任何较重的希格斯的证据,但全球最大的原子Smasher的一组研究人员正在我们讲话时挖掘这个问题。有人说,随着质子在环形对撞机中被粉碎在一起,巨大的希格斯甚至是由各种各样的希格斯组成的希格斯颗粒都可能出现在隐藏中。 [超越希格斯:可能潜伏在宇宙中的5个难以捉摸的颗粒这是给出的
如果重型希格斯确实存在,那么我们需要重新配置我们对的理解粒子物理的标准模型随着新发现的意识到,希格斯比目光相处得多。在那些复杂的相互作用中,从鬼中微子粒子到宇宙的最终命运。
关于玻色子
没有希格斯玻色子,几乎整个标准型号都会崩溃。但是要谈论希格斯玻色子,我们首先需要了解标准模型如何看待宇宙。
在我们使用标准模型对亚原子世界的最佳概念中,我们认为粒子实际上并不是很重要。相反,有字段。这些字段渗透并吸收了所有空间和时间。每种粒子都有一个字段。因此,有一个用于电子的字段,一个用于光子的字段等等。您认为粒子的特定领域实际上是本地的小振动。当粒子相互作用(例如,彼此弹跳)时,实际上是在田野中进行的振动,这是一种非常复杂的舞蹈。 [宇宙中的12个最奇怪的物体这是给出的
希格斯玻色子有一种特殊的领域。像其他字段一样,它渗透到所有时空,也可以与其他所有人的领域进行交谈和玩耍。
但是,希格斯的领域有两个非常重要的工作要做,这是其他任何领域无法实现的。
它的第一份工作是与W和Z玻色子(通过各自的田地)交谈,弱核力量。通过与这些其他玻色子交谈,希格斯能够给它们质量,并确保它们与光子(电磁力的载体)保持分离。如果没有希格斯玻色子的奔跑干扰,所有这些载体将合并在一起,这两个部队将合并在一起。
希格斯玻色子的另一个工作是与其他颗粒(例如电子)进行交谈。通过这些对话,它也为他们提供了质量。这一切都很好,因为我们没有其他解释群众的方式这些颗粒。
轻而重
这一切都是在1960年代通过一系列复杂但肯定的优雅的数学,但是这一理论只有一个很小的障碍:没有真正的方法可以预测希格斯玻色子的确切质量。换句话说,当您在粒子对撞机中寻找粒子(这是较大磁场的局部振动)时,您不知道确切地在哪里找到它。 [11个最美丽的数学方程式这是给出的
2012年,LHC的科学家宣布希格斯玻色子的发现在发现了一些代表希格斯场的颗粒后,当质子在近速近速时彼此粉碎时产生了产生。这些颗粒的质量为125 gigaelectronvolts(GEV),或相当于125个质子的质量 - 因此,它有点沉重,但并不令人难以置信。
乍一看,这听起来不错。物理学家实际上并没有对希格斯玻色子的质量进行牢固的预测,因此可能是它想要的。我们碰巧在LHC的能量范围内找到了质量。打破起泡,让我们开始庆祝。
除了基于它与另一个粒子的顶部夸克的方式,关于希格斯玻色子的质量有一些犹豫的半预测。这些计算预测数字高于125 GEV。可能只是这些预测是错误的,但是然后我们必须回到数学上,弄清楚事情在哪里。或LHC中发现的广泛预测与现实之间的不匹配可能意味着Higgs Boson的故事还有更多。
巨大的希格斯
很可能有很多Higgs的玻色子,他们太重了,我们目前的粒子山脉相比无法看到。 (质量能的东西可以追溯到爱因斯坦的著名e = mc^2等式,这表明能量是质量,质量是能量。粒子的质量越高,它拥有的能量越多,创造大量的东西所需的能量就越多。)
实际上,一些推动我们对物理学知识超出标准模型的推测理论确实可以预测这些重型希格斯玻色子的存在。这些附加的希格斯字符的确切性质取决于该理论,当然,从只有一个或两个超重的希格斯字段到由多种不同种类的希格斯玻色子制成的复合结构,范围仅在任何地方。
理论家正在努力寻找测试这些理论的任何可能方法,因为它们中的大多数只是无法访问当前的实验。在最近提交给《高能物理学杂志》的最近的论文中,并在在线发表在《预印杂志》上arxiv,一组物理学家提出了一项提出的建议,以搜索更多希格斯玻色子的存在,基于颗粒可能腐烂到更轻,更容易识别的颗粒的特殊方式,例如电子,中微子和光子。但是,这些衰减极为罕见,因此,尽管我们原则上可以使用LHC找到它们,但仍需要多年的搜索才能收集足够的数据。
当涉及到沉重的希格斯时,我们将必须耐心等待。
最初出版现场科学。