Защо търсенето на Хигс-бозона е толкова важно за физиката на елементарните частици?
Физиката на елементарните частици се опитва да отговори на два въпроса: кои са фундаменталните съставни части на материята и как те взаимодействат помежду си така, че да създават по-сложни обекти. "Стандартният модел" дава някакъв отговор на този въпрос. В рамките на този модел обаче не става ясно или няма ясен механизъм да се обясни откъде възниква масата на частиците.

През 1964 г. британският физик Питър Хигс и негови колеги предлагат следната идея: в пространството, във вселената, навсякъде, съществува едно поле, което ние наричаме Хигсово поле. Частиците взаимодействат с него и в резултат на това те получават маса. Ако тази хипотеза е вярна, ако такова поле наистина съществува, тогава се предвижда, че трябва да съществува въпросният Хигс-бозон.

Това е нормална частица, която се ражда, има кратък живот и бързо се разпада. Ние обаче можем да регистрираме продуктите от този разпад. Измервайки ги, ние сме способни да регистрираме тази частица.

Както виждате, 48 години са минали от формулирането на хипотезата досега. И сега ние за пръв път наблюдаваме нещо, което във всеки случай прилича на Хигс-бозон.

Каква е причината някои да наричат Хигс-бозона с името божия частица?
Това название тръгва от Леон Ледерман, Нобелов лауреат по физика. Той го използва, когато започва да пише научнопопулярна книга. Идеята е проста: както ви казах, допускането е, че това Хигсово поле е навсякъде и влияе на всичко. Сякаш е като Бог. Но в частицата няма нищо свръхестествено. Това е просто название за широка публика, така че да звучи малко по-привлекателно.

А защо откриването му е толкова трудно?
Трудно е, защото, както се оказа, частицата е с доста голяма маса. За да може да я "родим", ни трябват много мощни ускорители, с които доскоро не сме разполагали. За пръв път, откакто е построен Големият адронен колайдер в CERN, ние имаме възможност да правим подобни изследвания, да проверим този масов диапазон, където и всъщност се оказа, че тя в действителност съществува.

Защо изследователите от ЦЕРН са предпазливи в твърденията си дали това е Хигс-бозон?
Тук пак ясно трябва да формулираме нещата. Без всякакво съмнение в момента имаме откритие. Наблюдаваме нова частица, която до днес не е регистрирана. В рамките на точността, с която правим тези измервания, тя съвпада с това, което ние очакваме да е Хигс-бозонът, предсказан от "Стандартния модел".

Работата е там, че има ред други модели, които прогнозират наличието на частици, които са много близки по свойства до Хигс-бозона от Стандартния модел. И все пак те са различни. И затова сега най-важният въпрос, който стои пред нас, е да дадем ясен и точен отговор дали това, което наблюдаваме, е Хигс-бозонът, предсказан в рамките на Стандартния модел. Или пък че става дума за някаква друга частица, различна от него.

Във втория случай това ще означава, че за пръв път наблюдаваме обект, който не се описва от Стандартния модел. Тоест става дума за някаква физика извън него.

Т.е. и в двата случая физиката е на прага на фундаментална промяна?
При всяко едно положение това е историческо откритие. Мога да го твърдя със сигурност.

Но това не е крайната точка. Това е първата стъпка по един много дълъг път, по който сме тръгнали и чрез който се опитваме да отговорим на въпроса от какво е направен светът около нас.

Какво следва, ако откритата частица не е Хигс-бозон?
Сблъскваме се с един сериозен проблем и той е следният: ако човек погледне как се движат далечните галактики, при измерването на тяхното движение може да се установи, че тяхното поведение съответства на доста по-висока маса, отколкото е видима под формата на звезди.

Изводът оттук е, че очевидно съществува материя, която не излъчва и не поглъща светлина. Нейната маса може да бъде пресметната и това е около 23% от вселената. Тогава се пита от какво е съставена тази материя. Тя със сигурност не е изградена от частиците, описани в Стандартния модел.

Това е така наречената тъмна материя. Наричаме я тъмна, защото нито поглъща, нито излъчва светлина.

Вторият проблем е свързан с това, че вселената, и това ние го знаем със сигурност, се разширява с постоянно ускорение. Пита се "а защо се разширява". За да има някакво ускорение, трябва да има постоянна сила, която действа. Въпросът е каква е тази сила и откъде се взима. Това сега условно е наречено тъмна енергия. В момента не знаем отговора на този въпрос. Можем обаче да пресметнем каква част от енергията на вселената отива за това разширение. Става дума за около 73%. Сега, ако съберем 73 и 23, получаваме 96. Излиза, че Стандартният модел обхваща 4% от съдържимото във вселената и има едни 96%, зад които не знаем какво седи.

Това е и една от основните задачи на експериментите, които се правят в CERN – не само да окомплектоваме този Стандартен модел, което ще стане с откриването на Хигс-бозона, но и поне отчасти да се опитаме да отговорим на въпроса от какво се състоят останалите 96% от вселената.

Ако трябва да бъдем честни, това, което на нас ни се губи, е, че явно не разбираме структурата на пространство-времето. Това, което се опитваме да направим, е да проумеем как е устроена.

• 1
• 2
• Следваща страница » "Как ще протекат изследванията оттук нататък?"