Kas ir šī lieta, par kuru mēs joprojām dzirdam - Higsa bosons, un kāpēc tā ir svarīga?
Ir teikts, ka labākais veids, kā mācīties, ir mācīt. Un, ja es rīkošos pareizi, varbūt, tikai varbūt, es to labāk sapratīšu līdz epizodes beigām.
Es gribētu skaidri pateikt, ka šis video ir domāts personai, kuras acis pārspīd ikreiz, kad dzirdat terminu Higsa bozons. Jūs zināt, ka tā ir kāda veida daļiņa, Nobela prēmija, masa, bla bla. Bet jūs īsti nesaņemat to, kas tas ir un kāpēc tas ir svarīgi.
Vispirms sāksim ar standarta modeli. Tie būtībā ir daļiņu fizikas likumi, jo zinātnieki tos saprot. Viņi izskaidro visu lietu un spēkus, ko mēs redzam visapkārt. Lielākoties ir daži lieli noslēpumi, kurus mēs apspriedīsim, iedziļinoties šajā jautājumā.
Bet svarīgi saprast, ka ir divas galvenās kategorijas: fermioni un bozoni.
Fermioniem ir nozīme. Ir protoni un neitroni, kurus veido kvarki, un ir nedalāmi leptoni, piemēram, elektroni un neitrīni. Ar mani līdz šim? Viss, ko varat pieskarties, ir šie fermioni.
Bosoni ir daļiņas, kas sazinās ar Visuma spēkiem. Tas, kuru jūs droši vien pazīstat, ir fotons, kas komunicē elektromagnētisko spēku. Tad tur ir gluons, kas sazinās ar spēcīgu kodolenerģijas spēku un W un Z bozoniem, kas sazinās ar vāju kodolenerģiju.
Noslēpums numur 1, smagums. Lai arī tas ir viens no Visuma pamat spēkiem, neviens nav atklājis bozona daļiņu, kas sazinās ar šo spēku. Tātad, ja jūs meklējat Nobela prēmiju, atrodiet gravitācijas bozonu, un tas ir jūsu. Pierādiet, ka gravitācijai nav bozona, un jūs varat arī saņemt Nobela prēmiju. Jebkurā gadījumā jums tajā ir Nobela prēmija.
Tas atkal ir standarta modelis, un tas precīzi apraksta dabas likumus, kā mēs tos redzam sev apkārt.
Viens no lielākajiem neatrisinātajiem noslēpumiem fizikā bija masas jēdziens. Kāpēc kādam vispār ir masa vai inerce? Kāpēc fizisko “lietu” daudzums objektā nosaka to, cik viegli ir kustēties vai cik grūti ir apstādināt?
Sešdesmitajos gados fiziķis Pīters Higss prognozēja, ka jābūt kaut kādam laukam, kas caurstrāvo visu kosmosu un mijiedarbojas ar matēriju, tāda kā zivs, kas peld cauri ūdenim. Jo lielāka ir objekta masa, jo vairāk tā mijiedarbojas ar šo Higsa lauku.
Un tāpat kā citiem Visuma pamata spēkiem, arī Higsa laukam vajadzētu būt atbilstošam bozonam, lai sazinātos ar spēku - tas ir Higsa bozs.
Pats lauks nav nosakāms, bet, ja jūs kaut kā varētu noteikt atbilstošās Higsa daļiņas, jūs varētu pieņemt, ka lauks pastāv.
Un šajā vietā nonāk lielais hadronu sadursme. Daļiņu paātrinātāja uzdevums ir pārveidot enerģiju matērijā, izmantojot formulu e = mc2. Paātrinot daļiņas - piemēram, protonus - līdz milzīgam ātrumam, tie piešķir tām milzīgu daudzumu kinētiskās enerģijas. Faktiski pašreizējā konfigurācijā LHC pārvieto protonus uz 0.999999991c, kas ir par aptuveni 10 km / h lēnāks nekā gaismas ātrums.
Kad daļiņas, kas pārvietojas pretējos virzienos, tiek sabremzētas kopā, tas koncentrē milzīgu enerģijas daudzumu niecīgā telpas tilpumā. Šai enerģijai ir nepieciešams kaut kur aiziet, tāpēc tā sasalst kā matērija (paldies Einšteinam). Jo vairāk enerģijas jūs varat sadurt, jo masīvākas daļiņas jūs varat radīt.
Un tā, 2013. gadā LHC ļāva fiziķiem beidzot spēt apstiprināt Higsa Bosona klātbūtni, noregulējot sadursmju enerģiju precīzi pareizajā līmenī un pēc tam atklājot daļiņu kaskādi, kas rodas, kad Higsa bozoni sabrūk.
Tā kā tiek noteiktas pareizās daļiņas, jūs varat pieņemt Higsa bozona klātbūtni, un tāpēc jūs varat pieņemt Higsa lauka klātbūtni. Nobela prēmijas visiem.
Es teicu, ka ir palikuši daži noslēpumi; smagums, protams, bija viens, bet ir vēl daži. Realitāte ir tāda, ka fiziķi tagad zina, ka manis aprakstītā lieta patiešām ir tikai neliela daļa no visa Visuma. Kosmologi lēš, ka tikai 4% Visuma ir normāla baryonic viela, ar kuru mēs esam iepazinušies.
Vēl 23% ir tumšā viela, un vēl 73% ir tumšā enerģija. Tāpēc joprojām ir daudz noslēpumu, lai fiziķi būtu aizņemti gadiem ilgi.
Un tā, 2013. gadā Lielais hadronu sadursme beidzot parādīja daļiņu, kuru fiziķi bija paredzējuši 50 gadus. Visbeidzot tika pierādīts, ka pēdējais standarta modeļa elements eksistē, un mēs esam tuvāk izpratnei par to, kas ir 4% no Visuma. Pārējie 96% (ak, un smaguma pakāpe) joprojām ir pilnīgs noslēpums.
Fiziķi liek LHC paaugstināt un paaugstināt enerģijas līmeni, meklēt citas daļiņas, izprast tumšo vielu un redzēt, vai tās var radīt mikroskopiskus melnos caurumus. Šim varenajam instrumentam ir vēl daudz zinātnes, ko atklāt, tāpēc sekojiet līdzi.
Īsumā tas ir Higsa Bosons. Paziņojiet man, vai daļiņu fizikā ir citi jēdzieni, par kuriem vēlaties runāt. Ievietojiet savas idejas komentāros zemāk.
Podcast (audio): lejupielāde (ilgums: 6:17 - 5,8 MB)
Abonēt: Apple Podcast | Android | RSS
Podcast (video): lejupielāde (ilgums: 6:40 - 78.9 MB)
Abonēt: Apple Podcast | Android | RSS
