Hauv cov ntsiab lus yooj yim, Higgs boson yog qhov khoom kim tshaj plaws ntawm txhua lub sijhawm. Yog hais tias, piv txwv li, lub tshuab nqus tsev nqus tsev vacuum thiab ob peb lub siab ci ntsa iab tau txaus los tshawb pom cov hluav taws xob, kev tshawb nrhiav Higgs boson yuav tsum tau tsim lub zog sim, uas tsis tshua pom hauv ntiaj teb. Lub Loj Hadron Collider xav tau tsis muaj kev taw qhia, ua ib qho kev sim nto moo tshaj plaws thiab ua tiav kev tshawb fawb, tab sis nws qhov profile particle, zoo li ua ntej, yog shrouded nyob rau hauv paub tsis meej rau feem ntau ntawm cov pejxeem. Nws tau raug hu ua Vajtswv ib feem, txawm li cas los xij, ua tsaug rau kev siv zog ntawm ntau txhiab tus kws tshawb fawb, peb tsis tas yuav lees txais nws lub neej ntawm kev ntseeg.
Xeem tsis paub
Higgs boson yog dab tsi thiab qhov tseem ceeb ntawm nws qhov kev tshawb pom yog dab tsi? Vim li cas nws thiaj dhau los ua cov ntsiab lus ntawm ntau hype, nyiaj txiag thiab cov ntaub ntawv tsis raug? Rau ob qho laj thawj. Ua ntej, nws yog qhov kawg uas tsis tau pom dua qhov xav tau los lees paub tus Qauv Qauv ntawm physics. Nws qhov kev tshawb pom txhais tau hais tias tag nrho tiam ntawm kev tshaj tawm kev tshawb fawb tsis tau muaj txiaj ntsig. Qhov thib ob, qhov boson no muab lwm cov khoom rau lawv cov huab hwm coj, uas muab lub ntsiab lus tshwj xeeb thiab qee qhov "magic". Peb nyiam xav txoghuab hwm coj raws li ib tug intrinsic khoom ntawm tej yam, tab sis physicists xav lwm yam. Hauv cov ntsiab lus yooj yim, Higgs boson yog ib qho uas tsis muaj qhov loj tsis muaj nyob hauv txoj cai.
Ib qho ntxiv
Yog vim li cas nyob rau hauv lub npe Higgs teb. Nws tau piav qhia txawm tias ua ntej Higgs boson, vim hais tias physicists suav nws rau qhov xav tau ntawm lawv tus kheej txoj kev xav thiab kev soj ntsuam, uas yuav tsum tau muaj qhov chaw tshiab, qhov kev txiav txim uas yuav txuas mus rau tag nrho lub ntiaj teb. Kev txhawb nqa kev xav los ntawm kev tsim cov khoom tshiab ntawm lub ntiaj teb yog qhov txaus ntshai. Yav dhau los, piv txwv li, qhov no coj mus rau kev tsim ntawm aether txoj kev xav. Tab sis ntau qhov kev suav lej tau ua, ntau tus kws tshawb fawb tau nkag siab tias Higgs teb yuav tsum muaj nyob hauv qhov tseeb. Qhov teeb meem nkaus xwb yog qhov tsis muaj txoj hauv kev los saib xyuas nws.
Nyob rau hauv tus qauv qauv ntawm physics, theem pib cov khoom tau txais huab hwm coj los ntawm lub tshuab raws li qhov muaj nyob ntawm Higgs teb uas permeates tag nrho ntawm qhov chaw. Nws tsim Higgs bosons, uas xav tau ntau lub zog, thiab qhov no yog qhov laj thawj tseem ceeb vim li cas cov kws tshawb fawb xav tau cov khoom siv hluav taws xob niaj hnub los ua cov kev sim siab zog.
coob tuaj qhov twg?
Lub zog ntawm kev sib cuam tshuam nuclear tsis muaj zog sai sai nrog kev nce ntxiv. Raws li quantum teb txoj kev xav, qhov no txhais tau hais tias cov khoom uas koom nrog hauv nws cov creation - W- thiab Z-bosons - yuav tsum muaj huab hwm coj, tsis zoo li gluons thiab photons, uas tsis muaj huab hwm coj.
Qhov teeb meem yog qhov ntsuas kev xav tsuas yog cuam tshuam nrog cov ntsiab lus tsis muaj zog. Yog hais tias lub gauge bosons muaj huab hwm coj, ces xws li ib tug hypothesis tsis tau txhais hais tias tsim nyog. Lub Higgs mechanism zam qhov teeb meem no los ntawm kev qhia txog thaj chaw tshiab hu ua Higgs teb. Ntawm lub zog siab, ntsuas bosons tsis muaj qhov loj, thiab qhov kev xav ua haujlwm raws li qhov xav tau. Thaum lub zog qis, thaj chaw ua rau muaj qhov sib luag uas tso cai rau cov khoom kom muaj huab hwm coj.
Higgs boson yog dab tsi?
Higgs teb tsim cov khoom hu ua Higgs bosons. Lawv qhov loj tsis tau teev tseg los ntawm txoj kev xav, tab sis raws li qhov tshwm sim ntawm kev sim, nws tau txiav txim siab tias nws yog sib npaug rau 125 GeV. Hauv cov ntsiab lus yooj yim, Higgs boson tau lees paub qhov qauv qauv nrog nws qhov muaj nyob.
Mechanism, teb thiab boson dais lub npe ntawm tus kws tshawb fawb Scottish Peter Higgs. Txawm hais tias nws tsis yog thawj tus tshaj tawm cov ntsiab lus no, tab sis, zoo li feem ntau hauv physics, nws tsuas yog tshwm sim los ua tus tom qab uas lawv tau hu ua.
Txoj kev sib haum xeeb
Higgs teb tau xav tias yuav tsum muaj lub luag haujlwm rau qhov tseeb tias cov khoom uas tsis muaj huab hwm coj ua. Qhov no yog ib tug universal nruab nrab uas endows massless hais nrog ntau pawg. Xws li kev ua txhaum ntawm symmetry yog piav qhia los ntawm kev sib piv nrog lub teeb - tag nrho cov wavelengths txav mus rau hauv lub tshuab nqus tsev nrog tib qhov ceev, thaum nyob rau hauv ib tug prism txhua wavelength yuav txawv. Qhov no yog, ntawm chav kawm, ib qho piv txwv tsis raug, vim lub teeb dawb muaj tag nrho cov wavelengths, tab sis qhov piv txwv qhia tau li cascov creation ntawm huab hwm coj los ntawm Higgs teb zoo li yog vim symmetry tawg. Lub prism rhuav tshem cov symmetry ntawm qhov ceev ntawm qhov sib txawv wavelengths ntawm lub teeb los ntawm kev sib cais lawv, thiab Higgs teb yog xav tias yuav ua txhaum lub symmetry ntawm cov huab hwm coj ntawm ib co particles uas yog symmetrically massless.
Yuav piav qhia txog Higgs boson li cas yooj yim? Tsuas yog tsis ntev los no muaj cov kws tshawb fawb pom tau hais tias yog Higgs teb tiag tiag, nws txoj haujlwm yuav tsum muaj cov neeg nqa khoom tsim nyog nrog cov khoom vim nws tuaj yeem pom. Nws tau xav tias cov khoom no tau koom nrog bosons. Hauv cov ntsiab lus yooj yim, Higgs boson yog lub npe hu ua lub cev muaj zog, tib yam li photons, uas yog cov nqa ntawm electromagnetic teb ntawm lub ntiaj teb. Photons, nyob rau hauv ib qho kev nkag siab, yog nws lub zos excitations, ib yam li Higgs boson yog ib lub zos excitation ntawm nws teb. Ua pov thawj qhov muaj nyob ntawm ib feem nrog cov khoom uas xav tau los ntawm physicists yog, qhov tseeb, tantamount ncaj qha ua pov thawj qhov muaj nyob ntawm thaj teb.
Kev sim
Ntau xyoo ntawm kev npaj tau tso cai rau Loj Hadron Collider (LHC) los ua pov thawj rau qhov muaj peev xwm cuam tshuam txog Higgs boson txoj kev xav. Lub nplhaib 27-km ntawm lub zog hluav taws xob muaj zog tuaj yeem ua kom cov khoom siv hluav taws xob nrawm nrawm rau cov feem tseem ceeb ntawm lub teeb nrawm, ua rau muaj kev sib tsoo muaj zog txaus los cais lawv rau hauv lawv cov khoom, nrog rau qhov chaw deform nyob ib ncig ntawm qhov cuam tshuam. Raws li kev suav, ntawm kev sib tsoo lub zog ntawm qib siab txaus, nws tuaj yeem them tus nqi boson kom nws lwj, thiab qhov no tuaj yeem ua tau.yuav saib. Lub zog no zoo heev uas qee tus txawm ntshai thiab kwv yees qhov kawg ntawm lub ntiaj teb, thiab kev npau suav ntawm lwm tus mus kom deb li deb tias qhov kev tshawb pom ntawm Higgs boson tau piav qhia raws li lub sijhawm los saib rau lwm qhov dimension.
Kev lees paub zaum kawg
Cov kev soj ntsuam thawj zaug zoo li ua tsis tiav qhov kev kwv yees, thiab tsis pom muaj cov cim qhia ntawm cov khoom. Qee cov kws tshawb fawb tau koom nrog hauv kev sib tw los siv nyiaj ntau lab daus las txawm tshwm sim hauv TV thiab maj mam hais qhov tseeb tias kev tsis lees paub txog kev tshawb fawb yog qhov tseem ceeb raws li kev lees paub nws. Tom qab qee lub sijhawm, txawm li cas los xij, kev ntsuas tau pib ntxiv rau daim duab loj, thiab thaum Lub Peb Hlis 14, 2013, CERN tau tshaj tawm qhov kev lees paub ntawm qhov muaj nyob. Muaj pov thawj los qhia tias muaj ntau lub bosons, tab sis lub tswv yim no xav tau kev kawm ntxiv.
Ob xyoos tom qab CERN tshaj tawm qhov kev tshawb pom ntawm cov khoom, cov kws tshawb fawb ua haujlwm ntawm Loj Hadron Collider tau lees paub nws. Ntawm ib sab, qhov no yog ib qho kev yeej loj rau kev tshawb fawb, thiab ntawm qhov tod tes, ntau tus kws tshawb fawb tau poob siab. Yog tias leej twg tau cia siab tias Higgs boson yuav yog cov khoom uas yuav ua rau thaj chaw coj txawv txawv thiab zoo tshaj li tus qauv qauv - supersymmetry, teeb meem tsaus, lub zog tsaus - ces, hmoov tsis, qhov no tsis yog qhov teeb meem.
Kev tshawb fawb luam tawm hauv Nature Physics tau lees paub qhov kev lwj mus rau hauv fermions. Tus Qauv Qauv kwv yees tias, hauv cov ntsiab lus yooj yim, bosonCov Higgs yog cov particle uas muab fermions lawv pawg. Tus ntes ntawm CMS collider thaum kawg tau lees paub tias lawv lwj mus rau hauv fermions - down quarks thiab tau leptons.
Higgs boson hauv cov ntsiab lus yooj yim: nws yog dab tsi?
Txoj kev tshawb no thaum kawg tau lees paub tias qhov no yog Higgs boson kwv yees los ntawm Tus Qauv Qauv ntawm particle physics. Nws nyob hauv thaj tsam loj-zog ntawm 125 GeV, tsis muaj kiv, thiab tuaj yeem lwj mus rau ntau lub teeb sib zog - khub ntawm photons, fermions, thiab lwm yam. Ua tsaug rau qhov no, peb tuaj yeem ntseeg siab tias Higgs boson, hauv cov ntsiab lus yooj yim, yog ib tug particle muab huab hwm coj rau txhua yam.
Tshuaj txaus siab rau tus cwj pwm tsis zoo ntawm lub caij qhib tshiab. Yog tias nws txoj kev lwj txawm me ntsis txawv, nws yuav cuam tshuam nrog fermions sib txawv, thiab cov kev tshawb fawb tshiab yuav tshwm sim. Ntawm qhov tod tes, qhov no txhais tau hais tias peb tsis tau txav ib kauj ruam dhau ntawm Tus Qauv Qauv, uas tsis suav nrog lub ntiajteb txawj nqus, lub zog tsaus nti, teeb meem tsaus ntuj thiab lwm yam xwm txheej txawv ntawm qhov muaj tiag.
Tam sim no ib tug tsuas tuaj yeem twv seb dab tsi tshwm sim rau lawv. Cov kev xav uas nrov tshaj plaws yog supersymmetry, uas hais tias txhua qhov khoom nyob rau hauv Tus Qauv Qauv muaj qhov hnyav hnyav heev (yog li ua rau 23% ntawm lub ntiaj teb - qhov tsaus ntuj). Txhim kho qhov sib tsoo, ua kom nws lub zog sib tsoo ob npaug rau 13 TeV, yuav ua rau nws muaj peev xwm los ntes cov superparticles. Txwv tsis pub, supersymmetry yuav tsum tau tos rau kev tsim kho kom muaj zog ntxiv rau LHC.
Kev cia siab ntxiv
Yog li physics yuav zoo li cas tom qab Higgs boson? Lub LHC tsis ntev los no tau rov pib ua haujlwm nrog kev txhim kho tseem ceeb thiab tuaj yeem pom txhua yam los ntawm cov tshuaj tiv thaiv mus rau lub zog tsaus. Nws ntseeg tau tias qhov teeb meem tsaus ntuj cuam tshuam nrog cov teeb meem zoo tib yam nkaus xwb los ntawm lub ntiajteb txawj nqus thiab los ntawm kev tsim cov huab hwm coj, thiab qhov tseem ceeb ntawm Higgs boson yog qhov tseem ceeb rau kev nkag siab raws nraim li cas qhov no tshwm sim. Qhov teeb meem tseem ceeb ntawm Tus Qauv Qauv yog tias nws tsis tuaj yeem piav qhia qhov cuam tshuam ntawm lub ntiajteb txawj nqus - tus qauv zoo li no tuaj yeem hu ua Grand Unified Theory - thiab qee tus ntseeg tias qhov particle thiab Higgs teb tuaj yeem yog tus choj uas physicists xav nrhiav.
Qhov muaj nyob ntawm Higgs boson tau lees paub, tab sis nws txoj kev nkag siab tag nrho tseem nyob deb heev. Cov kev sim yav tom ntej puas refute supersymmetry thiab lub tswv yim ntawm nws decomposition rau hauv qhov tsaus ntuj nws tus kheej? Los yog lawv puas yuav lees paub txhua yam kawg ntawm Tus Qauv Qauv kev kwv yees txog cov khoom ntawm Higgs boson thiab xaus thaj tsam ntawm kev tshawb fawb mus ib txhis?
