Что такое бозон Хиггса
Праздник мировой науки. 4 июля на Большом адронном коллайдере (БАК) представлены результаты многочисленных исследований – экспериментальный поиск частиц Хиггса привел к положительному результату.
Опубликовано: Отредактировано:
Комментирует Директор виртуального института космомикрофизики, Максим Хлопов.
RFI : Максим Юрьевич, ученые CERN объявили миру об открытии новой частицы. Об этом впервые сказал английский физик- теоретик Питер Хиггс, это было в 60-е годы, поправьте меня если я путаю, и сегодня подтвердили то, о чем говорил Хиггс, правильно ли это?
Максим Хлопов: Это не совсем так. Действительно, Хиггс предложил объяснение природы масс всех элементарных частиц. Его механизм предполагает существование частицы, которую правильно называть «хиггсовским бозоном» или «бозоном Хиггса». Иногда в литературе называют «частицей Бога». Но скорее, это именно частица Хиггса и поиски её являлась важнейшей задачей БАК, поскольку это один единственный недостающий элемент стандартной модели, описывающий все известные частицы и частицы переносчики их взаимодействия.
Все элементы этой реконструкции сейчас экспериментально обнаружены и изучены. Только частица Хиггса пока не была изученной. В последние годы в связи с повышением интенсивности и энергии частиц, разгоняемых на коллайдере, удалось увидеть какие-то явления, которые могли бы иметь отношение к поиску частицы Хиггса.
То, что сегодня было представлено, без преувеличения является праздником всей мировой науки. Захватывающий характер этого представления подтверждает важнейший момент. Да, действительно экспериментальный поиск частиц привел Хиггса к положительному результату, однако этот положительный результат - безусловно новый шаг. Потому что до этого, БАК говорил только об ограничениях на возможные свойства новых частиц, сегодня что-то новое было реально представлено, как достоверный факт.
Говорить о том, что это - именно частица Хиггса, было бы, наверно, преждевременно. На самом деле, частица Хиггса нестабильна и распадается на разные каналы распада. То, что сегодня обнаружено - это канал распада на два фотона. Действительно, наблюдается явление подобное тому, как если бы Хиггс был рожден, но потом он распался на два фотона.
Кроме того, он должен распадаться и на другие пары. И еще одно обстоятельство: это совершенно новое положительное явление, то есть эта некая подтвержденная информация о том, что что-то есть. И надо сказать, что в истории науки многократно бывало, что искали одну частицу, а находили другую. И прогресс физики элементарных частиц от этого только развивался и укреплялся.
RFI: Рольф Хойер, генеральный директор CERN сказал, что будь он ученым, он бы заявил: «Мы нашли его!». Но пока Хойер почему-то сдерживается. Мы говорим, что это открытие – начало нового пути. Но как простому человеку понять, в чем уникальность произошедшего в CERN? Почему сегодня Питер Хиггс сказал, что пора уже охлаждать шампанское и праздновать?
Максим Хлопов: Потому что Питер Хиггс, не будучи до конца убежден (как мы все ученые мира), что это именно частица Хиггса, увидел то, что сегодня выявлено. Но фундаментальное явление лежит как в основе представления физики в микромире, так и играет существенную роль в нашем понимании физических основ в современной вселенной.
Дело в том, что сегодня наука о вселенной - космология - рассматривает как бесспорный факт существование наряду с изученными формами вещества (атомами и их составляющими) еще и 95% неизвестных форм материи. То есть - известные формы материи составляет только 5% общего состава Вселенной, 95% относятся к тому, что называют скрытая масса или темная материя, а так же темная энергия .
И вот физические свойства вот этих 95 % составляющих Вселенной, они дают нам очень большой оптимизм в том, что мы приходим к открытию новых фундаментальных сил природы . Напомню, что мы в нашей обыденной жизни используем электромагнитные частично используем гравитационные силы, - когда яблоки падают на землю. А открытие двух фундаментальных взаимодействий ядерных сил, привело нас к ядерной энергетике. Если есть еще какие- то силы природы , новые частицы переносчики этих сил и участвующие в этих взаимодействиях, то это открывает бесконечный простор не только для понимания фундаментальных основ, но и в перспективе, новые уникальные технологии.
RFI: Еще один вопрос (тоже, может быть, на уровне дилетанта): бозон Хиггса долгое время не могли поймать, он очень быстро распадается. В своей книге "Ангелы и демоны" Дэн Браун тоже говорит про адронный коллайдер и об опасности, которую он представляет. Действительно ли, есть какая-то угроза, о которой пишут писатели?
Михаил Хлопов: С научной точки зрения книга Дэна Брауна, конечно, забавна. Например, тем, что директор CERN в этой книге даже не знает, что на ускорителе рождаются частицы, античастицы, а также, как все эти вопросы связаны с антивеществом.
В действительности, БАК вызывал ужасную панику в связи с клипами: на нем образуется черная дыра и эта черная дыра поглотит всю Землю. Этот ролик обошел весь мир. Нет, конечно, никаких опасностей. Дело не в том, что частицу задержали, дело в том, что в этих кратковременных быстрых столкновениях, когда частица Хиггса быстро рождается и так же быстро распадается, существует уникальная система регистрации и обработки всех продуктов этого сначала столкновения, а потом так сказать, что дальше происходит.
Это тоже уникальный уровень современного физического эксперимента и вообще всей физики. Из миллиардов частиц, рождающихся в доли секунды, люди выделяют два -три реальных события, которые они и ищут. Это не то, что было в начале ХХ века, когда ученый -одиночка изучал явления в домашних условиях. Сегодня это многотысячные коллективы, которые включают в себя ученых всего мира, специалистов в разных областях, каждый из которых отвечает за свой небольшой участок, а в сумме получаются уникальные результаты, которые одновременно анализируются системой компьютеров, рассредоточенных по всему миру . Все это собирается в единый комплекс, позволяющий дать вполне определенные и, как мы видим сегодня, позитивные результаты.
RFI: То есть, повод для праздника действительно есть?
Максим Хлопов: Повод для праздника в том, что можно уверенно сказать, что открытие совершилось. А чтобы сказать, что открыто, нужны дальнейшие исследования. Ни у кого не должно вызывать сомнений, что такие исследования, действительно, надо продолжать. Они приведут к еще большим количествам новых явлений. Повторяю: наука о вселенной уже сейчас учит, что таких новых явлений должно быть в 20 раз больше того, что мы пока знаем.
РассылкаПолучайте новости в реальном времени с помощью уведомлений RFI
Подписаться