Ученые надеются разобраться с «божественной частицей» до конца года.
Текст: Александр Баулин
Откуда взялся Бозон Хиггса?
Поведение ученых всегда скучно и предсказуемо. Все наблюдаемые явления надо объяснить, связав между собой и загнав в рамки какой-либо теории. Для элементарных частиц такая теория называется Стандартная модель (СМ). Она описывает строение и взаимодействие элементарных частиц, позволяя предсказывать результаты их реакций и времена жизни частиц, которые составлены из элементарных. Стандартная модель постулирует существование шести видов лептонов (три типа нейтрино, электрон, мюон и таон) и стольких же сортов кварков (обозначаемых u, b, c, s, t и b). Эти частицы, а также их античастицы группируются в три поколения. Кстати, всем известные элементарные частицы протон, нейтрон и прочие адроны состоят из кварков. И относятся к составным частицам.
Из существующих в СМ требований симметричности возникают три силы, действие которых в точности соответствует электромагнитному, слабому и сильному взаимодействию. Гравитация выведена за рамки Стандартной модели и объясняется особенностями геометрии нашего мира. Электромагнитное и слабое взаимодействие объединяют в электрслабое взаимодействия, которое просто по-разному проявляет себя в разных типах процессов. Однако в нашем мире электро-слабая симметрия спонтанно нарушилась на ранних этапах развития Вселенной,
из-за чего частицы обрели массу. Объясняется этот процесс в Стандартной модели хиггсовским механизмом, для описания которого приходится вводить (фанфары!) бозон Хиггса.
Завершают групповой портрет частиц Стандартной модели фотоны, глюоны, W+, W- и Z0-бозоны.
Из существующих в СМ требований симметричности возникают три силы, действие которых в точности соответствует электромагнитному, слабому и сильному взаимодействию. Гравитация выведена за рамки Стандартной модели и объясняется особенностями геометрии нашего мира. Электромагнитное и слабое взаимодействие объединяют в электрслабое взаимодействия, которое просто по-разному проявляет себя в разных типах процессов. Однако в нашем мире электро-слабая симметрия спонтанно нарушилась на ранних этапах развития Вселенной,
из-за чего частицы обрели массу. Объясняется этот процесс в Стандартной модели хиггсовским механизмом, для описания которого приходится вводить (фанфары!) бозон Хиггса.
Завершают групповой портрет частиц Стандартной модели фотоны, глюоны, W+, W- и Z0-бозоны.
Первые отвечают за электромагнитные взаимодействия, глюоны — за сильные (связь кварков в адронах), а W+, W- и Z0-бозоны — за слабые. Отметим, что Стандартную модель нельзя назвать полноценной научной теорией в общем смысле, потому что в ней около двух десятков параметров, которые можно вычислить только из экспериментов. Это означает, что природа сложнее, чем ее описывает СМ. И в таких случаях обычно ученые ищут более всеобъемлющую теоретическую модель. Созданию глобальной модели поможет уточнение параметров СМ. И масса бозона Хиггса — один из самых важных из них. Кроме того, на БАК возможно обнаружение реакций, протекание которых кардинально расходится с предсказаниями СМ. Их поиск — тоже часть экспериментальной программы, которая позволит либо уточнить Стандартную модель, либо предпочесть в качестве основы для будущей «теории всего» одну из альтернативных теорий.
Источник: Журнал "Детали Мира 2012 год №12(14)
Комментариев нет:
Отправить комментарий