Šta je Higsov bozon?



Pre neki dan naučnici su objavili neverovatno otkriće, ne, nije duh Pariza ili tajna egipatski piramida, to je samo najmanja čestica – Higsov bozon, poznata i kao „božanska čestica“.

Za one koji fiziku razumeju samo dvodimenzionalno, koji nisu otišli dublje u ovu materiju od protona, elektrona i neutrona evo malog objašnjenja šta je zapravo Higsov bozon.

Ono što daje masu svemu

Fizičari veruju da je upravo ova čestica razlog stvaranja mase svega. Ovo je teorija koja se nalazi u oblasti energetike poznatoj i kao Higsova oblast. Energetsko polje prožima prostor u kojem se nalaze čestice i njihova interakcija čini masu stvari. Upravo Higsov bozon daje oblik svemu što možemo okom da vidimo i da dodirnemo.
Naučnik koji je započeo ova istraživanja je dočekao fantastično otkriće

Ukratko, ništa na ovoj planeti pa ni računar ili mobilni telefon sa kojeg čitate ovo ne bi postojalo bez navedene čestice!

Naučnik Higs je krenuo sa istraživanjima u ovoj oblasti još šezdesetih godina 20. veka i dočekao je, u svojoj 83. godini života, da njegov naučni rad bude krunisan ovim fantastičnim otkrićem.

Istraživanje od 10 milijardi dolara

O važnosti ovog otkrića i ove čestice govori i podatak da je za njeno istraživanje potrošeno 10 milijardi dolara. Ovo bi moglo da bude za jedan korak bliže u razumevanju čitavog univerzuma i o tome šta se desilo pre velikog praska.

5 misterioznih čestica pored Božje


Otkriće Higsovog bozona u velikoj meri širi naše razumevanje fundamentalnih činilaca materije, ali i dalje postoje delovi subatomske slagalice koje tek treba otkriti. Pogledajte pet bizarnih čestica koje bi mogle da se pojave u narednim eksperimentima.



Higsov bozon razočarao naučnike


Nedavno otkriće Higsovog bozona razočaralo je fizičare zbog činjenice da sve upućuje ka Standardnom modelu – skoro 100 godina staroj teoriji koja objašnjava malene delove iz kojih je sačinjen univerzum.

Međutim, pojedini fizičari i dalje se nadaju rezultatima koji bi mogli da razmrdaju ovu teoriju i možda otkriju i druge skrivene čestice univerzuma.


Od gravitona do vinosa, pogledajte pet bizarnih stvari koje možda postoje iza Higsovog bozona.


Gluini, vinosi i fotinosi



Ukoliko je teorija nazvana supersimetrija tačna, moguće je postojanje barem desetak čestica koje tek čekaju da budu otkrivene. Ova teorija smatra da svaka čestica koja je do sada otkrivena ima svog skrivenog parnjaka.

U Standardnoom modelu postoje dva tipa čestica: bozoni, koji nose silu i uključuju gluone i gravitone, i fermioni, koji čine materiju i uključuju kvarkove, elektrone i neutrine, sudeći po fizičaru Paulini Gagnon sa Univerziteta Indijana.

Nažalost, do sada nisu pronađeni tragovi ovih neuhvatljivih čestica koji bi mogli da potvrde teoriju supersimetrije.

Fizičari su 2012. godine otkrili izuzetno retke čestice nazvane B_s mezoni koje obično nisu prisutne na Zemlji, ali koje se na trenutak mogu stvoriti prilikom sudara dve protona pri brzini svetlosti. Brzina pri kojoj su posmatrani odgovara Standardnom modelu, što znači da bi supersimetrične čestice, ukoliko one postoje, morale da budu znatno teže nego što se do sada pretpostavljalo.

Još jedna slabost ove teorije leži u činjenici da fizičari ne znaju unutar kojih energetskih granica treba da traže ove čestice.


Neutralini



Supersimetrija takođe predviđa da bi čestice nazvane nautralini, koje nemaju nikakav naboj, mogle da objasne postojanje tamne materije, misteriozne supstance koja sačinjava većinu gustine materije univerzuma.

Ove čestice formirane su tokom ranog univerzuma i ostavile su dovoljno tragova da bi smo mogli da objasnimo postojanje tamne materije čiju gravitacionu silu osećamo i danas.

Postojeći neutrino teleskopi bili bi u stanju da love ove čestice u delovima univerzuma koji su puni tamne materije.

Zapravo, fizičari su nedavno objavili veliku vest – sakupljač čestica na Međunarodnoj svemirskoj stanici možda je uspeo da otkrije dokaze o postojanju tamne materije, iako se i dalje čekaju detaljniji rezultati.


Gravitoni



Fizičari su se oduvek pitali da li je moguće stvoriti jedinstvenu teoriju koja bi povezala sve fundamentalne sile, kao što je gravitacija, sa ponašanjem kvantnih čestica, pošto recimo, trenutna teorija fizike čestica ne podrazumeva gravitaciju.

Ovo pitanje navelo je fizičare da predlože čestice poput gravitona, koje su male, bez mase i emituju gravitacione talase. U teoriji, svaki graviton bi ispoljavao određenu silu na materiju u univerzumu, ali bi ove čestice bilo teško detektovati zbog njihove slabe interakcije sa materijom.


Antičestica



Naučnici su nedavno otkrili tragove još jedne bizarne čestice nazvane antičestica. Ona bi mogla da nosi petu silu prirode. Ta sila bi poravnavala smer okretanja elektrona u magnetima i metalima. Međutim, ukoliko ova čestica zaista postoji, sila koju ona emituje morala bi da bude milion puta manja od one između elektrona i neutrona.


Kameleon čestica



Fizičari su predložili postojanje još jedne neuhvatljive čestice, kameleon čestice, koja bi posedovala promenjivu masu. Ukoliko ona postoji, mogla bi da objasni i tamnu materiju i tamnu energiju.

2004. godine fizičari su opisali hipotetičku sila koja bi mogla da se menja u zavisnosti od okruženja. Na mestima sa gusto zbijenim česticama, poput Zemlje, kameleon čestica bi ispoljavala slabu silu, dok bi na mestima sa manje zbijenim česticama njena sila bila znatno jača.

Kako bi pronašli ovu česticu, fizičari moraju da otkriju dokaze za njeno postojanje u trenutku kada foton nestaje u prisustvu jakog magnetnog polja. Do sada rezultati nisu pokazali ništa, ali brojni eksperimenti su i dalje u toku.


vestionline.

Naučnici otkrili novo stanje materije

Novi tip čestice pojavio se nezavisno u dva odvojena akceleratora čestica, kažu fizičari.



Čestica sačinjena od četiri kvarka (sastojka protona i neutrona) predstavlja stanje materije koje do sad nije bilo poznato.

Znaci postojanja čestice uočeni su u toku Belle eksperimenta u Japanu i Pekinškog spektrometarskog eksperimenta (BESIII) u Kini.

Naučnici još ne mogu da tvrde sa sigurnošću od čega je sačinjena ta čestica, niti da li je zaista reč o samo jednoj čestici – moguće je i da je reč o dve čestice, od kojih je svaka sačinjena od po jednog para kvarkova.

U svakom slučaju, takvu materiju naučnici prvi put vide, a otkiće daje nadu da će se razjasniti prava priroda kvarkova.

“Ovo će nam pomoći da shvatimo kako se materija ‘sastavlja’”, smatra fizičar Leo Pilonen iz Virginia Tech i predstavnik Bell tima za odnose s javnošću.


Egzotična materija

I Belle i BESIII sudarali su elektrone sa pozitronima kako bi stvorili moćne eksplozije u kojima se transformiše kinetička energija brzih čestica u nove oblike materije.

Među raznim proizvodima tih sudara je i egzotična čestica Y(4260), otkrivena 2005.

“To je vrlo zanimljiva čestica – otkrivena je, ali je nikad nismo predvideli”, kaže Fred Heris, fizičar Univerziteta na Havajima i predstavnik BESIII za odnose s javnošću.

“To je ‘crna ovca’ među elementarnim česticama”.

Proučavanjem raspada Y(4260) istraživači su primetili da se čestice ponekad dezintegrišu u još misterioznije – čudesne kvarkove, antičudesne kvarkove i još dva kvarka – možda gore antikvark i dole antikvakr.

Kvarkovi dolaze u šest flavoura – gore, dole, čudno, čarobno, dno i vrh – i svaki od tih flavoura ima svoj anti-pandan. Protoni unutar atoma sačinjeni su od dva gore kvarka i jednog dole kvarka, dok neutroni imaju dva dole i jedan gore kvark. Još nije pronađena ni jedna čestica sa četiri kvarka.

Nije slučajnost

Nova čestica nazvana je Z_c(3900). Fizičari ne mogu biti sigurni šta je ona i od čega je sastavljena, ali su sasvim sigurni da postoji. Belle eksperiment pronašao je 160 čestica, a BESIII 300. Oba otkrića mogu biti statistički značajna i malo je verovatno da je reč o slučajnosti. Objavljena su u junskom izdanju žurnala Physical Review Letters.

Naučnici pokušavaju da otkriju načine na koji se kombinuju kvarkovi različitih flavoura u izgradnji materije. Tu oblast proučava kvantna hromodinamika (QCD) koja je još u povoju.

“QCD je unela revoluciju u naše razumevanje materije, čak je dobila i Nobelovu nagradu, ali ljudi ne mogu još da obavljaju bilo kakve proračune, jer je izuzetno složena”, kaže Piilonen.


vestionline.