Теги → бозон

Стивен Хокинг предупредил о смертельной опасности опытов с бозоном Хиггса

Британский физик-теоретик Стивен Хокинг считает, что дальнейшие опыты с бозоном Хиггса могут привести к катастрофе в масштабах Вселенной, так как бозон способен вызвать исчезновение времени и пространства. «Бозон Хиггса имеет очень опасный потенциал: в случае вхождения в состояние повышенной нестабильности он может привести к распаду вакуума»,— такое мнение высказал учёный в предисловии к книге «Starmus: 50-летие первого полета человека в космос», выход которой намечен на октябрь.

Стивен Хокинг посетил в 2006 году Большой адронный колайдер

Стивен Хокинг посетил в 2006 году Большой адронный колайдер

Следует сразу успокоить наших читателей, что на современном этапе развития науки эксперименты учёных пока ничем не грозят. Чтобы добиться состояния нестабильности бозона Хиггса, способного разрушить равновесие, возникшее в ходе образования Вселенной, потребуется громадное количество энергии — около 100 млрд ГэВ (гигаэлектронвольт), согласно расчётам Хокинга. Исходя из имеющихся возможностей науки и современных технологий, для этого нужен ускоритель, превышающий габаритами Землю.

Теория Хокинга основана на предположении о существовании двух видов вакуума с разным количеством энергии — ложного и истинного. Наша Вселенная находится, по мнению учёного, в ложном вакууме. Нестабильность бозона может привести к нарушению равновесия и мгновенному переходу Вселенной в другое физическое состояние.

Кстати, Хокинг не единственный среди ученых, кто так думает. Теория конца света из-за бозона Хиггса, когда квантовая флуктуация создает вакуумный «пузырь», расширяющийся в пространстве и «стирающий» Вселенную, существует на протяжении некоторого времени. Тем не менее, учёные не думают, что это может произойти в ближайшем будущем.

«Это может произойти через 10 – 100 лет, поэтому не стоит продавать дом и прекращать платить налоги,— заявил физик-теоретик Джозеф Ликкен (Joseph Lykken) на лекции в институте Joseph Lykken.— С другой стороны, это, возможно, уже произошло, и пузырь, может быть, уже в развитии. И вы не будете знать об этом, потому что процесс развивается со скоростью света, так что никаких предупреждений не будет».

Бозон Хиггса принёс Нобелевскую премию по физике двум европейским учёным

Два европейских учёных получили Нобелевскую премию 2013 года по физике за теоретическое обоснование существования бозона Хиггса, объясняющего появление массы элементарных частиц. 84-летний Питер Хиггс (Peter Higgs), бывший профессор теоретической физики Университета Эдинбурга, и 80-летный Франсуа Энглер (Francois Englert), бывший профессор Свободного университета Брюсселя, поделят премию в размере $1,25 млн.

Физики Питер Хиггс (справа) и Франсуа Энглер на конференции в CERN в июле 2012 года

Бозон Хиггса был предсказан Стандартной моделью — теорией, которая являлась основной в физике в последние 50 лет. Она описывает частицы, формирующие атомы, молекулы и материю, которая нас окружает, а также силы, действующие на них. Теория, впрочем, не объясняла, как частицы обретают массу, и в 1964 году шестеро учёных, среди которых и физик Питер Хиггс, предложили объяснение процесса, которое получило имя «механизм Хиггса». Если бы не было массы, все частицы двигались бы со световой скоростью и не могли бы формировать материю в том виде, который нам известен. Механизм Хиггса подразумевает наличие некоего поля, пронизывающего Вселенную и позволяющего двигающимся элементам (за исключением фотонов) обрести массу при взаимодействии с бозонами Хиггса (видимыми проявлениями этого поля). Проходя через поле, частицы набирают вес.

Франсуа Энглер с бельгийским коллегой Робертом Браутом (Robert Brout) почти одновременно опубликовали в Physical Review Letters статью с описанием некоего заполняющего пространство поля, при взаимодействии с которым частицы обретают массу. Эта теория была аналогична работе команды Питера Хиггса — поэтому нобелевский комитет решил разделить премию между господами Энглером и Хиггсом. Роберт Браут, скончавшийся два года назад, не может получить премию, так как согласно правилам она может быть вручена только живым получателям.

Июль 2012 года. Учёные в Женеве приветствуют открытие субатомной частицы, которая напоминает бозон Хиггса (Denis Balibouse)

В июле 2012 года физики из Европейской организации ядерных исследований (CERN) на особом собрании сообщили об открытии новой субатомной частицы, которая весьма схожа по свойствам с описанным ранее только теоретически бозоном Хиггса. В этом году в ходе дополнительных исследований физики подтвердили выводы 2012 года.

Предварительные результаты CERN: открытая частица — действительно бозон Хиггса

В июле прошлого года, как известно, физики сообщили о том, что в ходе опытов обнаружили неуловимую прежде частицу, которая проливает свет на устройство Вселенной — бозон Хиггса. Однако открыть частицу мало — нужно доказать, что речь идёт именно о классическом бозоне Хиггса, а не о какой-ибо иной частице, описываемой в теориях, отличных от Стандартной модели.

В рамках недавнего обновления проекта Европейской организации ядерных исследований (CERN) по изучению частиц на основании анализа объёма данных в 2,5 раза превышающего тот, что был доступен на момент анонса в июле, учёные сообщили, что открытая частица всё больше напоминает описанный теоретически классический бозон Хиггса.

Июль 2012 года. Учёные в Женеве приветствуют открытие субатомной частицы, которая напоминает бозон Хиггса (Denis Balibouse)

Стоит отметить, что пока речь идёт о предварительных исследованиях и с окончательными выводами учёные не спешат — речь может идти об обнаружении частицы, которая предусматривается Стандартной моделью, но не исключено, что учёные обнаружили один из нескольких самых лёгких бозонов, предсказанных в других побочных теориях физики элементарных частиц. Для того, чтобы в этом разобраться, потребуется время.

Однако на данный момент все предварительные оценки поведения частицы (например тот факт, что она является скалярной, то есть обладает нулевым спином) свидетельствуют всё более определённо в пользу того, что речь идёт о классическом бозоне Хиггса.

Материалы по теме:

Источник:

Физики нашли неуловимую частицу, проливающую свет на устройство Вселенной

В среду физики сообщили о вероятном завершении одного из самых долгих и дорогостоящих поисков в истории науки — они отрапортовали об открытии новой субатомной частицы, которая весьма походит на описанный ранее теоретически бозон Хиггса, могущий помочь понять устройство Вселенной.

В Женеве 1000 человек стояли в очереди всю ночь, чтобы попасть в аудиторию Европейской организации ядерных исследований (CERN), где царила приподнятая атмосфера. Питер Хиггс из Университета Эдинбурга был встречен бурными овациями. Подтверждение существования бозона Хиггса или чего-то подобного, весьма схожего на искомую частицу, собрало на эту встречу физиков, полстолетия веривших в существование бозона.

Учёные в среду в Женеве приветствуют открытие субатомной частицы, которая напоминает бозон Хиггса (Denis Balibouse)

Директор многонационального исследовательского центра CERN в Женеве Рольф-Дитер Хойер (Rolf-Dieter Heuer) заявил о частице: «Я полагаю, она в наших руках». CERN является домом Большого адронного коллайдера (БАК), огромного ускорителя частиц, получающего данные для наблюдений путём столкновения протонов. Результаты исследования были озвучены двумя отдельными командами ATLAS и CMS — два детектора БАК наблюдали новую частицу с массой примерно 125—126 ГэВ. Предположительно, это бозон, причём самый тяжелый из обнаруженных. Господин Хойер назвал открытие исторической вехой.

Он и прочие учёные отмечают, что пока ещё очень рано говорить наверняка о бозоне Хиггса, однако новая частица была предсказана Стандартной моделью, теорией, которая являлась основной в физике в последние полстолетия. Она описывает частицы, формирующие атомы и молекулы и материю, которая нас окружает, а также силы, действующие на них. Теория, впрочем, не объясняла, как частицы обретают массу, и в 1964 году шестеро учёных, среди которых и физик Питер Хиггс (Peter Higgs), предложили объяснение процесса, которое получило имя «механизм Хиггса». Если бы не было массы, все частицы, формирующие материю, двигались бы со световой скоростью и не могли бы формировать материю в том виде, который нам известен. Механизм Хиггса подразумевает наличие некоего поля, пронизывающего Вселенную, и позволяющего двигающимся элементам (за исключением фотонов) обрести массу при взаимодействии с бозонами Хиггса (видимыми проявлениями этого поля). Проходя через поле, частицы набирают вес, словно законопроект, проходящий через множество поправок, дополнений и повторных чтений в Государственной Думе. Есть модели, которые не требуют наличия бозона Хиггса для объяснения масс наблюдаемых частиц — если бы бозон не был обнаружен, это косвенно свидетельствовало бы в их пользу.

Столкновения протонов из исследования (CERN, Associated Press)

В открытии, впрочем, речь может идти о похожей частице, одной из многих, которые ещё предстоит открыть. Эта вероятность может указать на новые, более глубокие идеи, которые точнее описывают природу вещей, чем Стандартная модель. Пока же физики просто называют частицу «похожей на бозон Хиггса».

«Это нечто, что может в конечном итоге быть одним из крупнейших результатов наблюдений любого нового явления в нашей области в последние 30 или 40 лет», — сказал Джо Инкандела (Joe Incandela), физик университета Калифорнии и представитель одной из двух групп, обнародовавших новые данные в среду.

Теоретик Питер Хиггс, в честь которого назван бозон, поздравляет Фабиолу Джианотти (Denis Balibouse)

Физики отмечают, что со временем не исключено обнаружение новых частиц. Отклонения от простейшей версии существующей теории уже предполагаются, а опыты БАК дают новую пищу для размышлений. Стандартная теория описывает лишь известную нам материю, но есть основания считать, что она занимает во Вселенной только 4%. Модель не описывает, например, тёмную материю, не испускающую электромагнитного излучения, но создающую гравитационные эффекты, оказывающие влияние на поведение галактик. Другим вопросом является то, почему Вселенная создана из материи, а не из антиматерии. «Если бозон действительно проявляет себя не в соответствии с представлением о нём, из этого может следовать, что в картину устройства Вселенной есть что добавить — больше частиц, может быть, больше действующих сил», — сказал физик Нейл Вайнер (Neal Weiner) из Нью-Йоркского университета.

Учёные в Батавии (штат Нью-Йорк) смотрят презентацию об открытии бозона Хиггса из Женевы (Peter Wynn Thompson, The New York Times)

Кстати, обнародованное открытие стало возможным благодаря созданию БАК, крупнейшей в мире физической машины стоимостью порядка $10 млрд, которая начала функционировать лишь два года назад и пока работает только на половину своей мощности.

Материалы по теме:

Источники:

В начале июля физики могут объявить об открытии бозона Хиггса

Питер Войт

4 июля в австралийском Мельбурне откроется Международная конференция по физике высоких энергий (ICHEP 2012), на которой, вероятно, ученые обнародуют результаты исследований, подтверждающих существование бозона Хиггса. Несмотря на принимаемые для соблюдения конфиденциальности меры, некоторые исследователи спешат рассказать о грядущем событии в своих персональных блогах раньше официальных источников.

Так, математик Питер Войт (Peter Woit) из Колумбийского университета в Нью-Йорке опубликовал на страницах персонального интернет-дневника параметры бозона Хиггса, якобы полученные при помощи детекторов Большого адронного коллайдера ATLAS и CMS. Скорее всего, в представленных ученым данных большая часть окажется правдивой после публикации официальных сведений, с учетом того, что Войт позволял себе рассказывать о результатах работы физиков ЦЕРНа и ранее.

По сведениям математика, таинственная частица обладает массой 124 гигаэлектронвольт (ГэВ): на это указывают результаты экспериментов на БАК, которые проводились в 2011 и 2012 годах. Детекторы ATLAS и CMS, анализируя случаи рождения пар гамма-квантов (один из типов событий, который может служить указанием на рождение бозона Хиггса) в столкновении протонов в коллайдере, зафиксировали избыток таких событий именно на значении 124 ГэВ. Этот результат укладывается в ранее озвученные предположения сотрудников детектора ATLAS о том, что «частицу Бога» следует искать в интервале от 116 до 130 ГэВ. Позднее их коллеги с аппарата CMS подтвердили догадки, уточнив диапазон — от 115 до 127 ГэВ.

Модель "рождения" бозона Хиггса

Официальные лица в свою очередь настаивают на том, что работа еще не закончена, и в процессе обработки данных нередко могут возникать и исчезать «намеки» на новые частицы. В соответствии с планом работы на детекторах БАК, окончательное подтверждение или опровержение существования бозона Хиггса будет дано до конца текущего года.

Материалы по теме:

Источник:

CERN: новые данные дают надежду на открытие бозона Хиггса в 2012 году

На днях в Сети появились слухи о возможном обнаружении таинственного бозона Хиггса сотрудниками ЦЕРНа (Европейская организация по ядерным исследованиям). До сих пор существование данной элементарной частицы лишь предсказывалось теоретиками, но экспериментально подтвердить это никому пока не удавалось. Отметим, обнаружение бозона Хиггса являлось одной из ключевых целей строительства гигантского ускорителя.

 

 

БАК позволяет разгонять пучки протонов и тяжелых ионов и сталкивать их друг с другом для изучения продуктов этих соударений. Две группы ученых работают независимо и используют детекторы разных типов – ATLAS и CMS. Совпадение результатов, измеренных по разным технологиям, позволит говорить о высокой вероятности достоверности открытия.

13 декабря исследователи ЦЕРНа провели официальный брифинг, посвященный результатам последних экспериментов. Ученые утверждают, что они совершили ощутимый прогресс в поиске бозона Хиггса, но полученные данные пока не позволяют сделать заключительный вывод о существовании или, наоборот, отсутствии этой частицы.

Согласно последним данным, масса бозона Хиггса, если он действительно существует, лежит в пределах 116-130 ГэВ (установлено в эксперименте ATLAS) или 115-127 ГэВ (в эксперименте CMS). Новые эксперименты позволили найти возможные следы бозона Хиггса, что привлекло значительный интерес физиков, но статистическая достоверность всё ещё слишком мала для фундаментальных заявлений. Ожидается, что вердикт бозону Хиггса будет вынесен ближе к концу 2012 года, когда соберётся достаточно данных.

Материалы по теме:

Источник:

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥