ჰიგსის ბოზონი

ჰიგსის ბოზონი — ელემენტარული ნაწილაკი, რომელიც შემოტანილია ელემენტარული ნაწილაკების ფიზიკაში სტანდარტული მოდელის თანახმად. ჰიგსის ბოზონის არსებობის საკითხს უდიდესი მნიშვნელობა აქვს ელემენტარული ნაწილაკების ფიზიკაში, რადგანაც მას შეუძლია დაამტკიცოს ჰიპოთეზური ჰიგსის ველის არსებობა. ჰიგსის ველი წარმოადგენს სიმეტრიის დარღვევის მექანიზმის ასახსნელად შემოტანილ უმარტივეს და ყველაზე ხელსაყრელ წყაროს. სიმეტრიის დარღვევის ასეთი გზით ზოგიერთი ნაწილაკი იძენს მასას. ჰიგსის ველის არსებობის დადასტურება ან უარყოფა, სავარაუდოდ უდიდეს მნიშვნელობას იქონიებს ადამიანის მიერ სამყაროს შემეცნების საკითხზე, მიუთითებს რა არსებული თეორიებიდან თუ ნაწილაკების ფიზიკის რომელი თეორიაა უფრო კორექტული და გააღებს სარკმელს „ახალი ფიზიკისთვის“ არსებული თეორიების მიღმა. სადღეისოდ წამყვანი თეორიის თანახმად ზოგიერთი ნაწილაკი მასას იძენს ჰიგსის ველთან ურთიერთქმედების შედეგად, რომელსაც არანულოვანი სიდიდე აქვს ყველგან, სხვამხრივ ცარიელ სივრვეშიც კი. თუ ეს თეორია სწორია, მაშინ უნდა არსებობდეს შესაბამისი ბოზონი, ჰიგსის ველის უმცირესი შესაძლო აღგზნება და აღმოჩენადიც უნდა იყოს იგი. რასაც მივყავართ თეორიის გადამწყვეტ გამოცდამდე. შესაბამისად, ეს ნაწილაკი არის ხანგრძლივი ძიების საგანი ნაწილაკების ფიზიკაში. CERN-ში შვეიცარიის ქალაქ ჟენევაში არსებული დიდი ადრონული კოლაიდერის (LHC) — ყველაზე მძლავრი ნაწილაკების ამაჩქარებლისა და ერთ-ერთი ყველაზე რთული სამეცნიერო ინსტრუმენტის, რაც ოდესმე აგებულა — ერთ-ერთ ძირითად მიზანს წარმოადგენს ჰიგსის ბოზონის არსებობის შემოწმება და მისი პარამეტრების გაზომვა, რაც ფიზიკოსებს თანამედრეოვე თეორიის ამ ქვაკუთხედის დადასტურების საშუალებას მისცემდა.
ჰიგსის ბოზონს სახელი ეწოდა პიტერ ჰიგსის გამო, რომელმაც 1966 წელს ორ სხვა ჯგუფთან ერთად შემოიტანა მექანიზმი, რომელიც გულისხმობდა ასეთი ნაწილაკის არსებობას და ის იყო ერთადერთი, რომელმაც იწინასწარმეტყველა მასიური ნაწილაკის არსებობა და დაადგინა მისი ზოგიერთი თეორიული მახასიათებლები. ამ ნაწილაკს მედიაში ძალიან ხშირად მოიხსენიენბენ, როგორც „ღმერთის ნაწილაკს“ ამ თემაზე ლეონ ლადერმანის წიგნის სათაურის მიხედვით. მიუხედავად იმისა, რომ ეს ნაწილაკი მნიშვნელოვანიცაა და ძნელად მოსახელთებელიც, მისი ასეთი ეპითეტი ძლიერ ანტიპათიას იწვევს ფიზიკოსებში, მიიჩნევენ რა, რომ ესაა შეცდომაში შეყვანა და გაზვიადება, რადგან ძირითადი მიზანია ჰიგსის ველის შესწავლა. თვით ველი და არა ბოზონი ანიჭებს მასას თეორიულად სხვა ნაწილაკებს.
სტანდარტული მოდელის თანახმად ჰიგსის ნაწილაკი არის ბოზონი, ისეთი სახეობა ნაწილაკებისა, რომლებიც ნებას რთავს მრავალ იდენტურ ნაწილაკს იმყოფებოდეს ერთი და იმავე ადგილას ერთი და იმავე კვანტურ მდგომარეობაში. მას არ აქვს სპინი, ელექტრული მუხტი და ფერადი მუხტი. ის არის აგრეთვე ძლიერ არასტაბილური, იშლება რა სხვა ნაწილაკებად თითქმის დაუყოვნებლივ. თუ ნაჩვენები იქნება, რომ ჰიგსის ბოზონი არ არსებობს, სხვა უჰიგსო მოდელები უნდა იქნან განხილული. სტანდარტული მოდელის ზოგიერთ გაფართოებაში შეიძლება ასევე არსებობდეს მრავალფეროვანი ჰიგსის ბოზონები.
2012 წლის 4 ივლისს CMS-ისა და ATLAS-ის ექსპერიმენტულმა ჯგუფებმა (LHC)-ზე დამოუკიდებლად განაცხადეს, რომ თითეულმა დაადასტურა აღმოჩენა მანამდე უცნობი ბოზონის მასით 125 გევ/c2 და 127 გევ/c2-ს შორის, რომელთა ყოფაქცევა ჯერჯერობით „თავსებადია“ ჰიგსის ბოზონთან, ამავდროულად აღნიშნავენ, რომ საჭიროა მონაცემების შემდგომი ანალიზი, ვიდრე საბოლოოდ ამოიცნობენ ჰიგსის ნაწილაკს ახლად აღმოჩენილ ნაწილაკში.
რესურსები ინტერნეტში
Popular science, mass media, and general coverage
Higgs Boson observation at CERN
Hunting the Higgs Boson at C.M.S. Experiment, at CERN
The Higgs Boson by the CERN exploratorium.
Particle Fever, documentary film about the search for the Higgs Boson.
The Atom Smashers, documentary film about the search for the Higgs Boson at Fermilab.
Collected Articles at the Guardian
Video (04:38) – CERN Announcement on 4 July 2012, of the discovery of a particle which is suspected will be a Higgs Boson.
Video1 (07:44) + Video2 (07:44) – Higgs Boson Explained by CERN
Higgs Boson
სქოლიო
თეორიული ფიზიკა
ელემენტარული ნაწილაკების ფიზიკა
ელემენტარული ნაწილაკები