Sans aucun doute, la découverte scientifique la plus excitante a été la découverte d'une nouvelle particule dans le laboratoire du Centre européen de recherche nucléaire, qui est probablement le boson de Higgs, du nom du physicien Peter Higgs. particule de. Les scientifiques pensent que le champ de Higgs donne de la masse aux particules subatomiques de base qui composent la matière ordinaire, comme les quarks et le lepton. Le boson de Higgs se balance dans le champ de Higgs, comme vous le voyez lorsque vous tirez sur la corde. Mais comment ce champ donne-t-il une masse de particules? Beaucoup de gens sont troublés par ce problème.
En 1993, le ministre britannique des Sciences a récompensé une bouteille de champagne de première qualité, permettant aux physiciens de trouver un moyen simple d'expliquer toutes les particules de Higgs. L'explication du prix est la suivante: supposons qu'il y ait un grand cocktail dans le laboratoire du Centre européen de recherche nucléaire, qui est rempli de chercheurs en physique des particules. Cette foule représente le champ Higgs.
À ce stade, un collecteur d'impôts est entré et personne ne lui a parlé, il pouvait facilement traverser la pièce jusqu'au bar. Le collecteur d'impôts n'interagira pas avec la foule, tout comme certaines particules n'interagiront pas avec le champ de Higgs. Ces particules qui n'interagissent pas avec le champ de Higgs, comme les photons, sont appelées particules sans masse. Supposons maintenant que Peter Higgs entre dans la même pièce, la raison pourrait être de trouver une pinte de bière.
À ce moment, les physiciens entoureront immédiatement Higgs et discuteront avec lui de leurs efforts pour étudier les caractéristiques du boson de Higgs. En raison de la forte interaction entre Higgs et la foule, il se déplacera plus lentement dans la pièce. Dans notre analogie, la particule de Higgs devient une particule de masse en interagissant avec le champ. Donc, s'il s'agit du champ Higgs, qu'est-ce que le boson de Higgs a à voir avec tout cela? Imaginons que notre public du parti soit uniformément réparti dans la salle. Supposons maintenant que quelqu'un enfonce soudainement la tête dans la porte et rapporte des découvertes anecdotiques d'un laboratoire hostile éloigné. Les gens qui sont près de la porte entendront les nouvelles, mais les gens qui sont loin de la porte ne le feront pas, alors ils demanderont près de la porte. Cela formera un tas de gens dans la foule.
Lorsque les gens entendront les rumeurs, ils reviendront à leur position d'origine pour discuter de son impact, mais les personnes plus éloignées demanderont ce qui s'est passé. Donc, une pile de personnes s'est déplacée dans la pièce. Ce groupe de personnes est similaire au boson de Higgs. Il est important de se rappeler que ce ne sont pas les particules de masse qui interagissent le plus avec le champ de Higgs. Dans notre analogie des rassemblements, toutes les particules sont égales avant d'entrer dans la pièce. Peter Higgs et le collecteur d'impôts sont tous deux de qualité nulle. C'est l'interaction avec le public qui leur donne la qualité. Dis le encore. La qualité vient de l'interaction avec le terrain. Alors, résumons.
La masse d'une particule dépend de son interaction avec le champ, tout comme différentes personnes se déplacent à différentes vitesses dans la foule, en fonction de leur popularité. Le boson de Higgs n'est qu'un groupe de champs, comme des rumeurs qui traversent la pièce. Bien sûr, cette explication n'est qu'une analogie, mais c'est de loin la meilleure de toutes les analogies. Donc, c'est le champ Higgs et le boson Higgs. Si nous le trouvons, une recherche continue nous apportera plus de conclusions, et le retour pourrait être bien plus précieux qu'une bouteille de champagne.
Dans le modèle standard de la physique quantique, le mécanisme de Higgs est la clé pour expliquer le mécanisme de génération de l'attribut "masse" des bosons canoniques. S'il n'y a pas de mécanisme de boson de Higgs, tous les bosons (l'un des deux types de particules, l'autre est des fermions) ne peuvent être que sans masse, mais les résultats des mesures montrent que W +, W et Z0 En fait, tous ont une masse relativement importante, environ 80 GeV / c2. Higgs Field a réussi à résoudre ce problème. La description la plus simple de ce mécanisme consiste à ajouter un champ quantique (champ de Higgs) à travers tous les espaces du modèle standard. À certaines températures extrêmement élevées, le champ électrique peut provoquer une destruction de symétrie spontanée dans l'interaction. La destruction de la symétrie déclenche le mécanisme du boson de Higgs, provoquant l'interaction du boson avec lui pour produire de la masse.
Dans le modèle standard, le terme "mécanisme de Higgs" se réfère spécifiquement au processus des bosons de faible épaisseur W ± et Z produisant de la masse par la rupture de la symétrie électrofaible. Le grand collisionneur de hadrons du Centre européen de recherche nucléaire (CERN) a annoncé la découverte de produits expérimentaux compatibles avec les particules de Higgs, ce qui signifie que le champ (ou un champ similaire) est très susceptible d'exister, et il peut Une bonne explication de la façon dont le mécanisme des particules de Higgs se produit dans la nature.
Ce mécanisme a été proposé par Philip Warren Anderson en 1962. À la fin des années 1950, l'étude de la rupture de symétrie supraconductrice et l'article de Yoichiro Nambu de 1960 ont discuté de son mécanisme en physique des particules. Après l'application de l'apprentissage. En 1964, trois groupes de recherche indépendants ont publié une théorie presque en même temps, ce qui pourrait finalement expliquer la source de la qualité sans «casser» la théorie normative: Robert Brout et François Engelrt (Francois Englert); Peter Higgs; Gerald Gularnik, CR Hagen et Tom Keble. Par conséquent, le mécanisme de Higgs est également connu sous le nom de mécanisme de Brout-Englert-Higgs ou mécanisme de Englert-Brout-Higgs-Guralnik-Hagen-Kibble, mécanisme d'Anderson-Higgs, mécanisme d'Anderson-Higgs-Kibble, mécanisme Higgs-Kibble d'Abdus Salam et Mécanisme ABEGHHK de Peter Higgs (Anderson, Brout Englert, Guralnik, Hagen, Higgs, Kibble et't Hooft).
Après avoir découvert une nouvelle particule au Grand collisionneur de hadrons du Centre européen de recherche nucléaire (CERN), il semble que ce soit le boson de Higgs recherché depuis longtemps par la théorie. Gus (Peter Higgs) et Francois Englert (Francois Englert) ont remporté le prix Nobel de physique 2013.
Références
1. Wikipédia
2. Noms astronomiques
3. Bouteille
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