O bozonie Higgsa

Schemat przedstawia zderzenie proton-proton, po którym zarejestrowano 4 wysokoenergetyczne elektrony (zielone linie i czerwone słupki). Zdarzenie to wykazuje cechy oczekiwane przy rozpadzie bozonu Higgsa. (Źródło cds.cern.ch)

1. Tę historię należy zacząć

od Marii Skłodowskiej, która badała w swojej pracy doktorskiej nieznane promieniowanie pochodzące z uranu, radu, polonu.  

2. Inni badacze
3. Skąd się biorą cząstki alfa –
4. Dziś wiemy, że rozpad beta

to rozpad neutronu na proton. Problem w tym, że w podobnych rozpadach, beta plus, proton związany w jądrze atomowym rozpada się na neutron. Co jest elementarne? Proton czy neutron? 

5. Ani proton, ani neutron.

Oba składają się z trzech kwarków. Albo kwark down zamienia się na up, albo na odwrót. Ale zdarza się to dość rzadko. 

6. Tak naprawdę, przy zamianie kwarku
7. Bozon W- to w zasadzie
8. Tak jak foton przenosi

oddziaływanie elektromagnetyczne, tak bozony W (W+ i W- o masie 81GeV/c2) i nieco cięższy bozon neutralny Z (92 GeV/c2) są pośrednikami w rozpadach kwarków. 

9. Zasięg oddziaływań przenoszonych
10. W 1964 zaproponowano

dodatkową teorię, która zakłada, że masa bozonów W i Z pojawia się jako skutek ich oddziaływania z innym polem, dziś zwanym polem Higgsa.

11. Peter Higgs był jedynym,

który przewidział, że pole to może mieć własną cząstkę. Istnienie bozonu Higgsa (o masie 126 GeV/c2) potwierdzają od 2011 kolejne doświadczenia w CERN-nie.

12. Czy jest to naprawdę przewidywany
13. Nie przeszkadza to,

że Peter Higgs i drugi z żyjących dziś twórców teorii (Francois Englert) otrzymali w 2013 Nagrodę Nobla

14. Bozon Higgsa odpowiada

za masę kwarków (up – około 4-6 GeV, down 6-9) i leptonów (elektron 0,5 GeV). Ogromna masa trój-kwarkowego protonu (911 GeV) bierze się z innych efektów. 

15. Jakich?

 

 

Posłuchaj audycji radiawnet.pl z 14.11.2013r., w której prof. Karwasz opowiada o cząstce Higgsa.

 

 

Koncepcja i tekst: GK
Odnośniki dydaktyczne i redakcja html: KS