!

Higgs-bozon fogalom

Bill Bryson: Majdnem minden rövid története
Paul Davies: A megbundázott világegyetem
Leon Lederman: Az isteni a-tom
!

A nagy hadronütköztető gyűrű (LHC) fizikusai szimulálták, hogy milyen képet kell kapnunk a gyorsítóban, ha a fizikai elképzelésünk helyes a Higgs-bozonról. Ez egy lehetséges kép a CMS-kísérletben egy olyan eseményről, amelyben Higgs-bozon keletkezett.

!

A Higgs-bozon vagy Higgs-részecske („isteni részecske” (The God Particle) a közvetítője a Higgs-térnek (Higgs mezőnek) és ez felelős a többi részecske tömegéért. Mivel a Higgs-tér skalártér, a Higgs-bozon spinje nulla. Tömege nem kisebb 125 GeV (Gigaeektron Volt) körüli.

Egy népszerű magyarázat szerint akkor tudjuk meg, mi is az a Higgs-bozon, ha elképzeljük, hogy a miniszerelnök belép egy politikusokkal teli terembe azzal a céllal, hogy elérje a túloldalon lévő ajtót. Ahogy elhalad az emberek mellett, arra ösztönzi a közelében állókat, hogy köré gyűljenek. Aki mellett elmegy, az a miniszterelnök felé fordul, akit otthagyott, az visszatér az eredeti tevékenységéhez. A köré gyűlő csoport miatt az elnök a szokásosnál nagyobb tömeget képvisel. A példában szereplő politikusok a Higgs-mező (Higgs-tér) szerepét töltötték be, vagyis egy olyan térét, ami meghatározza a benne haladó részecskék tömegét, és ami átmenetileg eltorzul a benne haladó részecske környékén. Ez a torzulás (vagyis a felgyűlő politikusok) adja meg a részecske tömegét. Ez a (Higgs-)mező mindenhol ott van, és szükség is van rá, különben nincs semmi, ami egyben tartaná az univerzum anyagát. Kell azonban valami, ami közvetíti ezt a teret. Ez a valami lesz a Higgs-bozon. Vegyünk most egy teremnyi átlagos politikust, és azt a helyzetet, amikor a terem egyik feléből terjedni kezd egy szaftos pletyka. Akik a kiindulási pont mellett állnak, megfordulnak, és továbbadják az információkat a közelükben állóknak, így kialakul egy emberekből álló hullám, ami aztán számtalan módon bejárhatja a szobát, elérheti a sarkokat, esetleg egy csoportba tömörülve, vonalban viheti végig az információt, a lényeg, hogy ez az összetartó erő is tömeget képvisel, és ezt az összetartó, közvetítő erőt nevezzük Higgs-bozonnak.

Ha nem létezne ez a mechanizmus, akkor minden részecske állandóan fénysebességgel száguldana, nem jöttek volna létre a csillagok, az égitestek, természetesen élet sem lenne. A nulla tömegű fotonokat nem lehet atomon belüli keringésre kényszeríteni – és Higgs-mező nélkül az elektronok is fotonként viselkednének.

A világegyetemet teljes mértékben kitölti a Higgs-mező. Ennek létezése nélkül jelenlegi ismereteink szerint lehetetlen megmagyarázni, hogy az elektronok és a kvarkok miért rendelkeznek tömeggel, vagyis miért nem száguldoznak ugyanolyan megállíthatatlanul a világegyetemben, mint a tömegtelennek tartott fotonok. Ha az anyagi részecskéknek nem lenne tömegük, nem lennének képesek atomokká és molekulákká összeállni.

A Higgs-mechanizmus közvetlenül az Ősrobbanás után jelenhetett meg. Képletesen olyan a hatása, mintha a testek súrlódnának a téridőben, vagy ahogy a víz akadályozza járásunkat egy tóban.


Idézetek

>!
eeszter P

A Higgs-részecske annak köszönheti tekintélyes tömegét, hogy ennek nagysága a saját magához tartozó mezővel való kölcsönhatásán múlik.

184. oldal

Kapcsolódó szócikkek: Higgs-bozon
>!
sztimi53 P

A fizikusok tehát egyre nagyobb és hatékonyabb gépeket építettek, és segítségükkel számtalan részecskét és részecskecsaládot találtak, vagy legalábbis sok ilyen létezésére következtettek; megjelentek a müonok, pionok, hiperonok, mezonok, K-mezonok, Higgs-bozonok, közvetítő vektorbozonok, barionok és tachionok. Ez még az atomfizikusoknak is sok volt egy kicsit. Egyszer Enrico Fermitől megkérdezte egy diákja egy bizonyos részecske nevét. A professzor így válaszolt: „Fiatalember, ha képes lennék megjegyezni minden részecske nevét, botanikusnak mentem volna.”

154. oldal, 11 fejezet, Mark Mester Kvarkjai, Akkord, 2006.

Kapcsolódó szócikkek: Enrico Fermi · fizikus · Higgs-bozon
9 hozzászólás
Hirdetés
>!
bfg3 P

"És akkor az Úrnő végigtekinte az világon, hogy gyönyörködne annak szépségében. Vala akkor egyetlen fajtája a részecskéknek és egyetlen fajtája az erőknek, amit egyetlen közvetítő hordoza és a közvetítő is részecske vala.
És látá az Úrnő, hogy a világ szépséges, ámde fölötte unalmas lenne. Annak okáért rendelé azt kitágulni és lehűlni, és ímé, akkor megjelene néki a Higgs-tér, az Ő hűséges szolgája, a'mi annakelőtte nem állhatta vala a Teremtésnek rettenetes hevét.
És mívelé Higgs nagy szorgalmában, hogy a részecskék legelnének az ő mezejéből, és híznának tömegessé. Hízott is mindenik a maga módján, és levének különbözők. Szerzének magoknak tömeget, kicsinyt vagy nagyot, mások pedig semmifélét sem.
És a'hol addig egyetlen részecske vala, ott most lenne tizenkettő, és a'hol előbb egyetlen közvetítő részecske vala, most azok szintúgy mind különbözők levének.
És a'hol egyetlen erő és egyetlen hordozója vala, azok mostanra levének négy erők és tizenkét hordozók.
És a'hol addig a végtelen, önmagában való szépség vala, ott mostantól fogva valának Demokraták és Republikánusok.
És az Úrnő magához rendelé Higgst, és mondá néki: Minek okáért rombolád le az én teremtett szimmetriámat?
Higgs pedig megrettenvén borula a ő orcájára, és ím így felele az Úrnőnek: »Úrnőm, nem rombolám én le a Te teremtett szimmetriádat, csak elrejtettem vala az energia felvétele által. És így cselekedvén, valóban csuda nehézkessé vált vala a Te világod.
Mert ki látta volna előre, hogy egyetlen részecskéből és egyetlen erőből atommagok és atomok szülessenek, azokból pedig molekulák, bolygók és csillagok, avagy ki jósolta volna meg a hajnalokat és alkonyokat a tengerek felett?
És ki sejtette volna, hogy a meleg tengerekben a szerves molekulák a hév és a villám által gerjesztvén öszvegyüljenek, és hogy lényekké fejlődjenek a Te nagyobb dicsőségedre?
És ki álmodta volna az Evolúciót és mind azokat a kíváncsi fizikusokat, a'kik miatt a Te szolgád most orcáján könyörög Teelőtted, mivelhogy ezen fizikusok felette ravaszok és szemtelenek lévén, meglelék a szimmetriát, amit én elrejtettem volna?!«
Az Úrnő pedig, szívből fakadt nevetését visszafojtani nem tudván, annak okáért kegyelmet ada Higgsnek, és elbocsátá őt jutalommal."
– Legújabb Testamentom, 3:1.-

8. És végül: az Isten-részecske

Leon Lederman: Az isteni a-tom Mi a kérdés, ha a válasz a Világegyetem?

Kapcsolódó szócikkek: Higgs-bozon
3 hozzászólás