Higgsi boson

Higgsi boson ehk Higgsi osake on osakestefüüsika standardmudelis esinev elementaarosake, mille olemasolu ennustas esimesena Briti füüsik Peter Higgs.

See on elektriliselt  neutraalne, selle Spinn 0 ja see laguneb väga ruttu.

Higgsi osake figureerib Higgsi mehhanismis, juba 1960ndatel ettepandud teoorias, mille järgi kõik elementaarosakesed peale Higgsi bosoni saavad massi alles pärast vastastikmõju Higgsi väljaga. 

See kuulub elementaarosakeste klassi nimega bosonid, mida iseloomustab täisarvuline spinn (Higgsi boson on ainuke elementaarosake standardmudelis, mille spinn on 0). Higgsi väli on kvantväli, mille väärtus ei ole null ja mis täidab kogu ruumi. See seletab, miks on sellistel osakestel nagu kvargid ja elektronid mass. Higgsi boson on Higgsi välja ergastatud olek. 

Standardmudeli järgi peaks Higgsi bosoni olemasolu seletama, kuidas toimub elektronõrga sümmeetria spontaanne rikkumine (Higgsi mehhanism), mis omakorda seletab, miks on teistel elementaarosakestel mass. Siiski ainult 1% liitosakeste nagu prootoni ja neutroni massist tuleneb Higgsi mehhanismist. Ülejäänud 99% põhjuseks on tugev vastasmõju. Higgsi bosoni avastamine kinnitaks veelgi standardmudeli põhimõttelist korrektsust, kuna see on ainus standardmudeli ennustatud elementaarosake, mida pole osakestefüüsika eksperimentides tõendatud.

Standardmudel määratleb täielikult kõik Higgsi bosoni omadused peale massi. Eeldatavasti puuduvad sel spinn, elektrilaeng ja värvilaeng ning see on teiste osakestega vastasmõjus nõrga vastasmõju ja Yukawa vastasmõju kaudu. Selle mass arvati olevat 115 ja 180 GeV/c2 vahel.

Higgsi mehhanismil võib olla ka teisi allikaid, mis ei vaja Higgsi bosonit ning mida kaalutakse juhul, kui Higgsi bosoni olemasolu välistatakse. Neid tuntakse Higgsi-vabade mudelite nime all.

Higgsi boson oli kuni 2012. aastani ainuke standardmudeli avastamata osake (graviton ei ole standardmudeli osake). 4. juulil 2012 teatasid Suure Hadronite Põrgutiga töötavad teadlased, et avastasid elementaarosake massiga 125–127 GeV/c2, mis tõenäoliselt on Higgsi boson.

Viited

Kirjandus 
 Andi Hektor, Kristjan Kannike. Füüsika : Higgsi bosoni lugu, MTÜ Loodusajakiri, 2013. ISBN 9789949942015

Välislingid 

"Higgsi boson on peitusemängust tüdinemas" ERR Uudised, 7. märts 2012
"Lihtne seletus: Mis on Higgsi boson?" Novaator, 5. juuli 2012

Elementaarosakesed