Peaaegu pool sajandit tagasi esitas Šoti füüsik Peter Higgs hüpoteesi mingi subatomilise elementaarüksuse olemasolu kohta, mis on viimane elementaarosakeste seeriast, mis sai nime teadlase Higgsi bosoni järgi.
Kuidas ja miks nad bosonit otsisid
Pikka aega ei lasknud osake teadlaste meelest lahti. Kaasaegse elementaarosakeste teooria viimaseks lüliks peetud lüli pidi aitama selgitada gravitatsiooni olemasolu ja teiste elementaarmudelite massi. Higgsi bosoni mass on aga täpseid arvutusi trotsides jäänud saladuseks, kuid ligikaudu võrdne 26 gigaelektronvolti või 133 prootoniga.
Osakese avastamine oli vajalik teatud Higgsi välja olemasolu teooria põhjendamiseks, mis füüsikute eelduste kohaselt täidab kogu Universumi ruumi, just selle välja sees ja sellega interaktsiooni tõttu on kõik põhiosakesed omandavad massi või jäävad kaalutuks.
Salapärase bosoni avastasid Euroopa Tuumauuringute Keskuse teadlased 4. juunil 2012 hadronipõrgetise seest pärast aastakümneid kestnud intensiivseid katseid ja otsinguid. Rohkem kui 6 miljardit dollarit väärt installatsioon asus 27-kilomeetrises tunnelis maa all ning koosneb arvukatest rõngastest ja võimendustest.
Higgsi boson lihtsas sõnastuses: selge kui kaks korda kaks
50 aasta jooksul omistati "efemeersele" osakesele suurt tähtsust. Selle tähtsus määrati nii oluliseks, et Higgsi sõnul oli ilma bosoni olemasolu põhjendamata võimatu õigesti ja täpselt tõlgendada teiste elementaarosakeste vastastikmõju teooriat. Mis on lihtsamalt öeldes Higgsi boson? Teooria looja kaldus defineerima seda "jumaliku osakesena" ning ameeriklane ja Nobeli preemia laureaat Leon Lederman nõustus temaga.
Hadronipõrkeid on mitu, kuid see oli suur, mis osales Higgsi katsetes. See seadistus on tõeliselt ainulaadne.
- tunnel läbib Prantsusmaa ja Šveitsi alt;
- põrkuri sügavus maa all varieerub 50–175 meetrit;
- projekteerimisel osales üle 10 tuhande andeka teadlase sajast riigist, sealhulgas Venemaalt;
- leiutise kõige olulisema osa pikkus – peamine kiirendusrõngas on 26258 meetrit;
- konstruktsioon sisaldab 4 detektorit põhikoormuse ja 3 lisaseadme jaoks;
- ehitust alustati 2001. aastal, kuid esimesed projektid töötati välja juba 1984. aastal ning lõplike arvutuste tegemiseks ja dokumentatsiooni vormistamiseks kulus umbes 15 aastat;
- üks peamisi instrumente – elektromagnetiline kalorimeeter – on sein mõõtmetega 6 x 7 meetrit, mis koosneb 3300 plokist;
- Seade sai oma nime tänu võimele kiirendada hadroneid – raskeid kvargiosakesi.
Rajatise ehitamise peamine eesmärk oli hüpoteesi kinnitamine ja bosoni otsimine, kuid seda on vaja ka osakeste vaheliste fundamentaalsete vastastikmõjude uurimiseks.
Higgsi boson: lihtsad sõnad kompleksi kohta
Miks muidu oli vaja uuringuid Higgsi bosoni leidmiseks? Lihtsamalt öeldes võimaldaks elementaarosakeste olemasolu ja nende vastasmõju teooria teadlastel selgitada nn Suure Paugu teooriat, nimelt mitte ainult mõista universumi ühest molekulist tekkimise mehhanismi, vaid ka edasi liikuda. antiaine olemasolu probleemi lahendamisel, mis sobib ühe küsimusega: „kui on aine, siis miks pole vastandit?
Arvukad katsed, mida kroonis lõpuks edu, näitasid, et kuigi boson on olemas, on see äärmiselt ebastabiilne ja laguneb sekundi murdosa jooksul mitmeks stabiilsemaks osakeseks. Kuid tõenäosus, et Higgsi boson on vaid fantaasia, on vaid üks 3,45 miljonist.
Kuidas nad Higgsi bosonit otsisid, video: