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Bosón d'Higgs

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Le bosón d'Higgs est une particule élémentaire hypothétique massive dont l'existence est predicha par le modèle standard de la physicienne de particules. Il est l'unique particule du modèle standard que n'a pas été remarquée jusqu'au moment, mais il occupe un papier important dans l'explication de l'origine de la masse d'autres particules élémentaires, en particulière la différence entre le photon (sans masse) et les bosones W et Z (relativement lourds). Les particules élémentaires avec masse et la différence entre l'interaction électromagnétique (causée par les photons) et la force faible (causée par les bosones W et Z) sont critiques en beaucoup d'aspects de la structure microscópica (et ainsi macroscópica) de la matière. Avec ceci, si la particule existe, le bosón d'Higgs aurait un énorme effet en la physicienne et le monde d'aujourd'hui.

Une simulation du détecteur CMS du Grand Colisionador d'Hadrones, en montrant comme se prévoit que soient tu les traces du Bosón d'Higgs.

Jusqu'à aujourd'hui, aucune expérience a directement détecté l'existence du bosón d'Higgs. Le mécanisme d'Higgs, ce que donne masse au vector bosón, a été teorizado en 1964 par Peter Higgs, François Englert et Robert Brout que travaillaient dans les idées de Philip Anderson, et indépendamment par G. S. Guralnik,C. R. Hagen Et T. W. B. Kibble.[1] Higgs a proposé que l'existence d'une particule escalader massive pourrait être une preuve de la théorie, un commentaire ajouté à une lettre à Physical Review[2] dans laquelle a suggéré dans la référence.[3] Steven Weinberg et Abdus Salam ont été les premiers en appliquer le mécanisme d'Higgs à la rupture spontanée de simetría electrodébil. La théorie electrodébil predice une particule neutra dont la masse soit ne très lointaine de la des bosones W et Z.

Sommaire

Vision théorique générale

La particule appelée bosón d'Higgs est un combien d'un des composants du champ d'Higgs. Dans un espace vide, le champ d'Higgs acquiert une valeur attendue de vide (VEV) différent de zéro que demeure soutenu dans le temps et dans tout lieu de l'univers. Le VEV d'un champ d'Higgs est soutenu et pareil à 246 GeV. L'existence d'un VEV ne nulo a une importance fondamentale: il donne une masse à chaque particule élémentaire, en comprenant au même bosón d'Higgs. En particulier, l'acquisition spontanée d'un VEV différent de zéro casse la simetría gaugiana electrodébil, un phénomène connu comme le mécanisme d'Higgs. Celui-ci est le simple mécanisme capable de donner masse à un bosón de gauge qu'est aussi compatible avec la Théorie de champ de gauge.

Dans le modèle standard, un champ d'Higgs consiste à deux champs neutrales et deux chargés. Les deux composants chargés et un du neutro sont bosones de Goldstone, que n'ont pas masse et ils se convertissent, respectivement, dans les composants longitudinales de troisième-polarisation des bosones W et Z (massifs). Le cuántico Des restants composants neutrales correspondent aux bosones massifs d'Higgs. Un champ d'Higgs est un champ escalader, le bosón d'Higgs a un espín zéro et n'a pas moment angulaire intrínseco. Le bosón d'Higgs est aussi sa propre antipartícula et a simetría CPT.

Le modèle standard ne predice la valeur de la masse du bosón d'Higgs. Si la masse de ce bosón est entre 115 et 180 GeV, alors le modèle standard peut être valable à toutes les échelles énergétiques jusqu'à la échelle de Planck (1016 TeV). Beaucoup de théories sont à l'expectative d'une nouvelle physicienne au-delà du modèle standard que pourrait surgir à des échelles de TeV, basées sur les manques du modèle standard. L'échelle la plus grande possible de masse permise en le bosón d'Higgs (ou dans quelque rupture spontanée de simetría electrodébil) est d'un TeV; après ce point le modèle standard se revient inconsistente sans un mécanisme de ce type parce que la unicidad est violée dans certains procès de dispersion. Beaucoup de modèles de supersimetría predicen que le bosón d'Higgs aura une masse seulement légèrement par dessus des actuelles limites expérimentales, à quelques 120 GeV ou moins.

Recherche expérimentale

Jusqu'à aujourd'hui, novembre de 2009, le bosón d'Higgs n'a pas été remarqué experimentalmente, malgré les efforts des grands laboratoires de recherche comme le CERN ou le Fermilab. La ne observation de preuves claires permet estimer une valeur minime expérimentale de masse 114.4 GeV pour le bosón d'Higgs du modèle standard, avec un niveau de confiance de 95%. Un petit nombre d'événements ne concluants ils ont été enregistrés experimentalmente en le colisionador LEP en le CERN. Ceux-ci ont pu être interprétés comme des résultats des bosones d'Higgs, mais l'évidence n'est pas concluante.[4] S'attend que le Grand Colisionador d'Hadrones, déjà bâti en le CERN, puisse confirmer ou démentir l'existence de ce bosón. Le fascinant anneau de 27 km de circunferencia (appelé Large Hadron Collider) a été allumé le 10 septembre 2008, comme était prévu, mais une faute dans le système de refroidissement que doit maintenir les aimants à une température approchée de -271,3 °C il a arrêté l'expérience, jusqu'au 20 Novembre du 2009, dia dans lequel a été à nouveau allumé. Cela si, ne sera pas jusqu'à 2010 lorsqu'il fonctionne à plein rendement.

L'étude la plus précise des mesures permet conclure que le bosón massif d'Higgs du modèle standard a une grandeur majeure de 144 GeV avec un 95% de niveau de confiance,[5] ainsi s'affirme depuis mars de 2007 (en incorporant une mesure actualisée des masses du quark en dessus et du bosón W). La recherche du bosón d'Higgs est aussi le but de certaines expériences du Tevatrón en le Fermilab.

Alternatives au mécanisme d'Higgs pour la rupture spontanée de simetría electrodébil

Depuis les ans dans lesquels il a été proposé le bosón d'Higgs, ont existé beaucoup de mécanismes alternatifs au mécanisme proposé par Higgs. Toutes les autres alternatives usent une dynamique qu'interactúa fortement pour produire une valeur attendue du vide que casse la simetría electrodébil. Une liste partielle de ces mécanismes alternatifs est:

  • Technicolor[6] est la classe de modèle qu'essaie imiter la dynamique de la force forte comme chemin pour casser la simetría electrodébil.
  • Le modèle d'Abbott-Farhi de composition des bosones de vectores W et Z.[7]
  • Condensado quark en dessus

Dans la fiction

Il y a que mentionner que les bosones d'Higgs se dénomment parfois, dans quelques articles populaires, comme les 'Particules de Dieu' ou 'Particules Divines' à la suite du titre d'un livre ne scientifique (livre de divulgation scientifique) écrit par Leon Lederman, laureado avec le Nobel en 1988. Cette forme du nommer est beaucoup de fois enveloppée avec des propriétés fantasiosas. Dans la théorie actuelle de la particule seulement se méconnaît la valeur exacte de sa masse (et il est par confirmer son existence).

Dans le film Solaris de Andréi Tarkovski en se basant sur le roman homónima du literato polonais Stanisław Lem, se teoriza que les "visiteurs" ils puissent être formés par bosones d'Higgs manipulés par l'esprit extraterrestre de l'océan planétaire.

Dans le film Anges et démons, basée sur le livre du même nom (de l'auteur Dan Brown), se mentionne au bosón d'higgs comme "la Particule de Dieu", avant de créer la antimateria capable de produire demasiada énergie. il aussi se mentionne le procès de comment il se crée cette même.

Dans le livre de science ficcion Flash Forward, écrite par Robert J. Sawyer (1999) Deux scientifiques détachent une catastrophe à niveau mondial tandis qu'ils agissent de trouver l'esquivo Boson d'Higgs.

Lectures liées

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Voyez-vous aussi

Références

  1. ↑ Globale Conservation Laws and Massless Particles
  2. ↑ Broken Symmetries and the Masses of Gauge Bosons
  3. ↑ P. Higgs (2001), review lecture "My life As à Boson".
  4. ↑ Searches for Higgs Bosons (pdf), from Modèle:Cite publication
  5. ↑ Modèle:Cite web
  6. ↑ Modèle:Cite publication
  7. ↑ Modèle:Cite publication
In 1993, the UK Science Minister, William Waldegrave, Baron Waldegrave of North Hill|William Waldegrave, challenged physicists to produit an answer that would fit on one page to the question "What is the Higgs boson, and why do we want to find it?"

Tu raccordes externes

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