ჰიგსის ბოზონი

                            ჰიგსის ბოზონი

                                                              შიცანი სამყარო

                                                    

კანდიდატი ჰიგსი ბოზონის მოვლენებს LHC- ში პროტონებს შორის შეჯახებისგან. CMS– ის ექსპერიმენტში ყველაზე მნიშვნელოვანი მოვლენა გვიჩვენებს დაშლას ორ ფოტონად (გამონაყარის ყვითელი ხაზები და მწვანე კოშკები) ATLAS– ის ექსპერიმენტში დაბალი მოვლენა გვიჩვენებს დაშლას ოთხ მიუნში (წითელ კვალზე)

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. ანუ ეს ნაწილაკი არის როპმელიც დანარცენ ნაწილაკებს აძლევს მასას.

                                                               იხ.ვიდეო

 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.

                                                                       იხ.ვიდეო

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.
                                                 
                                               ჰაგსის ბოზონის გამოჩენის სიმლაცია

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. ჰიგსის ბოზონი არის ბოლო ნაწილაკი აღმოჩენილი სტანდარტული მოდელში. იმდენად მნიშნელოვანი იყო რომ ნობელის ლაურეტმა ლეონ ლედენერმა თავის წიგნში მას უწოდა ღმერთის ნაწილაკი: თუ სამყარო არის პასუხი, მაშინ კითხვა რაშია? მან ღმერთის ნაწილაკი უწოდა ანუ ღვთის ნაწილაკი.