За бозоном Хиггса охотились почти 50 лет. Его поиски вышли за рамки узконаучной задачи и стали частью современной культуры.

 В швейцарских горах был построен самый амбиционный проект современной международной науки – Большой адронный коллайдер (Large Hadron Collider). Он может разгонять частицы и на громадной скорости ударять их друг об друга с такими энергиями, которые, как предполагают ученые, могли быть в момент Большого взрыва, положившего начало всему сущему. Одним из осколков такого столкновения и оказался бозон, теоретически предсказанный физиком Питером Хиггсом во второй половине ХХ века. Это последний недостающий элемент с точки зрения стандартной модели физики элементарных частиц.

original_5982

Модель делит вещество на целый ряд мельчайших частиц, и все они уже были открыты. Все, кроме неуловимого бозона, который имеет важнейшее значение. Именно он придает всем остальным частицам массу.

lhc_and_mountains-0503019-1-nice

Со времен Ньютона наука мироздания привязана к массе тел. По мнению этого ученого и философа, масса – свойство, которым изначально наделено всё во Вселенной. И даже те материальные частицы – атомы, из которых состоит любое тело, тоже обладают массой. До определенного времени ученых устраивала такая версия, но вскоре в полный рост встал вопрос: «А какова природа массы?»

Оказалось, что частицы, взаимодействуя друг с другом, создают некое поле, которое формирует массу этих самых частиц. Значит, обнаружить его можно только во время жёсткого взаимодействия частиц. Если сила удара этих частиц велика, то может возникнуть бозон Хиггса. Этот бозон существует такие доли секунды, что у него почти нет шансов долететь до детектора. Но уловить следы бозона Хиггса, всё-таки, смог Большой адронный коллайдер (БАК). Коллайдер настолько огромный, что его не смогли соорудить на территории одной страны: он размещён глубоко под землей около Женевы, на границе Швейцарии  и Франции.

practical-higgs-orig

Открытие бозона Хиггса объясняет, почему мы можем существовать физически. Работа британского ученого Питера Хиггса была написана в 60-х годах ХХ века, и только недавно его теория получила подтверждение. 85-летнему ученому была присуждена Нобелевская премия. Бозон, который называют еще частицей Бога, потому что без него невозможно объяснить существование абсолютно всего вещества во Вселенной, искали около полувека.

6351683593129656191

БАК – это международный проект, достояния которого находятся в общем доступе. И каждый может использовать результаты экспериментов. Возьмём в качестве примера мировую компьютерную сеть, которая родилась в ЦЕРНе (CERN – сокр., фр. Conseil Européen pour la Recherche NucléaireЕвропейский совет по ядерным исследованиям) в 1989 году, и мы увидим, как сильно она изменила мир. Чем будет полезно открытие последнего элемента стандартной модели физики, мы узнаем в скором времени. И хоть, открытие бозона Хиггса поставило точку в описании Стандартной модели существования мира – это не есть ответы на вопросы происхождения, существования и перспектив Вселенной. Так как сама эта модель не учитывает и не объясняет, скажем, гравитацию. А также без серьезной доказательной базы остаются такие структуры как «темная материя» и «темная энергия», составляющие, между прочим, по нынешним представлениям большую часть Вселенной – около 95%. Так что, Большому адронному коллайдеру еще есть, что расщеплять. На данный момент БАК оправдал миллиарды евро, затраченные человечеством на его строительство, ведь ради этой частицы он, в первую очередь, и строился. После его двухлетней модернизации и перезапуска исследователи собираются сконцентрироваться на поисках следов дополнительных пространственных измерений.

peter-higgs-2

Large Hadron Collider (LHC) – ускоритель заряженных частиц на встречных пучках, предназначенный для разгона протонов и тяжёлых ионов (ионов свинца) и изучения продуктов их соударений. «Большим» назван из-за своих размеров: длина основного кольца ускорителя составляет 26 659 м; «адронным» – из-за того, что он ускоряет адроны, то есть тяжёлые частицы, состоящие из кварков; «коллайдером» (англ. collider – сталкиватель) – из-за того, что пучки частиц ускоряются в противоположных направлениях и сталкиваются в специальных точках столкновения.

текст: Юлия Гинжул