Har Lhc Fundet Nogen Praktiske Anvendelser Til Higgs Boson?

{h1}

Higgs boson er blevet hyldet som en keystone i vores forståelse af universet. Find ud af, om det har praktiske anvendelser i denne artikel.

I juli 2012 kom meddelelsen, at Large Hadron Collider havde fundet beviser for Higgs boson. Forskere glædede sig. Forskere applauderede. Fysikere græd. Hardhårede fans af LHC græd også, men alle andre stod for det meste omkring kaffemaskinen på arbejde og sagde: "Så vi kan rejse gennem tiden nu, ikke?"

Fra blot et glimt af den åndelige mediedækning og billederne af fysikere i Schweiz, der sprang champagne, kunne legen let finde ud af, at Higgs var en stor deal. Men hvad den store deal havde at gøre med vores lille liv var lidt sværere at svare på. Præcis hvad betyder det, fra en praktisk måde?

Lad os først lave en lille baggrund på Large Hadron Collider (LHC) og eksperimenterne generelt, som blev gennemført hos Den Europæiske Organisation for Nuklear Forskning. (Vi identificerer det ved akronym CERN, som ærligt giver mening, hvis du går efter organisationens gamle navn og taler fransk.) I et nøddeskal accelererer LHC protoner til næsten lysets hastighed og derefter nedbrud dem sammen. Kollisionen skaber ikke en Big Bang, men en Teeny Tiny Bang - en ekstrem lille version af hvad det var som sekunder efter universet begyndte.

I de øjeblikke lige efter protonerne slår sammen, springer de ikke bare af hinanden. Energien fra den resulterende eksplosion tillader os at se meget tungere partikler. De er ekstremt flygtige, og de forfalder til stadig andre partikler i mikrosekunder. Men det er de mange stykker stykker af snavs, der kan begynde at svare på store store fysiske spørgsmål. Higgs boson er en sådan partikel, og det bragte forskere på deres knæ.

Higgs boson "forklarer ikke" fysikken, og det er heller ikke nøglen til forståelsen af ​​universet. Hvis fysikken var et gigantisk puslespil, kan det være os at finde Higgs, hvor vi kan konstatere, at der er et billede af en båd i puslespillet - men det passer stadig ikke sammen med alle brikkerne eller endda fortælle os, om bådene er emnet eller hvor mange stykker der er. Måske virker det som en smule anticlimaktisk for noget, der af og til omtales som "Guds partikel", som kan forklare, hvorfor fysikere hører ordet og vælter. Higgs er måske bare den vigtigste fysiske opdagelse af vores generation, men det betyder ikke, at vi har fundet ud af, hvorfor vi er her eller hvad der er ansvarlig.

Men nok om hvad Higgs ikke er. Lad os komme ind i de kølige ting, som Higgs fortæller os, inden vi kommer ind i de praktiske "anvendelser", der måtte komme fra dens opdagelse.

Det mest oplagte svar på, hvad Higgs har gjort for os hidtil, er, at det viser, at Higgs-feltet eksisterer. Og før du rynker, klager du bittert på det svar og besøger os til at slutte dig til din tautologi klub, høre os ud. Fysikere havde længe kæmpet for at forklare, hvorfor deres ligninger kun gav mening, hvis visse partikler ikke havde nogen masse - da de pågældende partikler faktisk havde en observerbar masse.

Deres teori var, at Higgs-feltet eksisterede: en suppe af Higgs bosoner, der gav masse til elementære partikler. Det er ikke, at bosonerne fodrede partiklerne masser af stivelser og fedtstoffer; det var at selve feltet - som fuldstændig gennemsyrer universet - gjorde partiklerne langsommere, så de kunne klumpe sammen og skabe materie. Tænk på en marmorpiskning hurtigt omkring en kantet kageform. Tilsæt et tykt lag mel til panden, og pludselig arbejder marmorerne gennem kornene som det går.

Du kan måske se, hvorfor denne løsning var tiltalende. De smukke ligninger behøvede ikke at ændre sig, fordi partiklerne stadig kunne være masseløse og samtidig erkende, at de faktisk fik masse på en eller anden måde.

Her er hvor teorien og eksperimentet kom sammen. Ved at bremse protonerne fra hinanden for at studere en Big Bang-lignende begivenhed, kunne forskere finde en partikel, der virkede meget som de forudsagde Higgs skulle. Med andre ord, i en periode kunne vi kun generøst kalde en splittet sekund, fysikere kunne se lidt af affaldet fra eksplosionen efter en bestemt vej, der viste, at dens adfærd var forskellig fra de kendte partikler. Det havde et masse- og forfaldsmønster, der gjorde det til en skikkelse af mulige Higgs-mistænkte.

Som vi tidligere sagde, fandt Higgs boson primært, at vi nu havde beviser for Higgs-feltet. (Du skal trods alt have mindst et sandkorn for at bevise at der findes en strand.) Og at bevise, at Higgs-feltet eksisterede, var et stort skridt for at forklare, hvordan universet køber masse.

Mens det er vigtigt at huske, at Higgs kun giver masse til elementære partikler som elektroner og kvarker, betyder det ikke, at det er det samme for dig og mig [kilde: CERN]. Hjerte i sagen er dette: Uden eksistensen af ​​Higgs ville universet ikke være i stand til at danne atomer og molekyler. I stedet ville elektroner og kvarker simpelthen blinke ved lysets hastighed, som fotoner. De ville aldrig kunne danne nogen form for kompositmateriale. Så universet ville være masseløst. Vi ville ikke eksistere, og heller ikke noget i nogen form vi genkender.

At finde Higgs går også langt for at forklare, hvorfor standardmodellen - den fremste fysikteori, som beskriver de mindste dele af universet - er korrekt. Hver partikel forudsagt i standardmodellen var blevet fundet minus Higgs.Så det er langt fra at opdage Higgs at bekræfte, at teorien er på rette spor.

Men husk, hvad vi sagde om kun at have en ide om emnet i vores puslespil? Gennemførelsen af ​​standardmodellen kan give os mulighed for at passe sammen flere stykker af puslespillet, men det betyder ikke at færdiggøre selve puslespillet. Det skyldes, at standardmodellen ikke giver os nogen beskrivelse af tyngdekraften, og det svarer heller ikke på vores spørgsmål om mørkt materiel og mørk energi - og de tegner sig for en kæmpestor 96 procent af vores univers [kilde: Jha]. Så simpelt at sige, at vi har fundet ud af, at Higgs eksisterer - som bekræfter standardmodellen - giver os ikke meget mere end en hel masse nye ideer om, hvad der findes uden for det.

Endnu værre, et af disse ideer - supersymmetri - løber hurtigt ud af damp på grund af Higgs-opdagelsen. Supersymmetri siger, at hver fundamental partikel har en superpartner, der forener kraft og materiel og måske endda være grundlaget for mørkt materie eller energi. Desværre finder LHC ikke disse superpartnere, når forudsigelserne viser, at det skal kunne opdage dem [kilde: Jha]. Så en praktisk "brug" af Higgs er, at det bare kan få forskere til at genoverveje teorier, der går ud over standardmodellen.

Men det føles ikke som om du er heldig dum lige endnu. Husk at tilbage, da elektromagnetiske bølger først blev opdaget i 1800-tallet, vidste vi ikke, at de i sidste ende ville hjælpe os med at lytte til baseball spillet, nyd en frossen burrito eller lade os stirre på vores iPhones hele dagen. Mens opdagelsen af ​​Higgs muligvis ikke har nogen skelne applikationer endnu, kan de bare være en "Eureka!" væk.

Forfatterens notat: Har LHC fundet nogen praktiske anvendelser til Higgs boson?

Jeg vil gerne tro at opdage Higgs virkelig gør mere end bare at bekræfte standardmodellen. Det ville være køligt, hvis vi fandt en måde for Higgs at sige, tilføj masse til andre ting, som vi mener har brug for noget bulk. Ligesom for-tynde marinara saucer. Alt er muligt!

Relaterede artikler:

  • Hvad er Higgs boson præcis?
  • Hvordan den store Hadron Collider fungerer
  • Hvordan Big Bang Theory Works
  • Hvordan Black Holes Work
  • 5 opdagelser lavet af Large Hadron Collider (så langt)

Kilder:

  • Allain, Rhett. "Hvad kan vi gøre med Higgs boson?" Wired. 4. juli 2012. (21. juli 2014) //wired.com/2012/07/what-can-we-do-with-the-higgs-boson/
  • Carroll, Sean. "Teknologiske anvendelser af Higgs boson." Preposterous Universe. 20. marts 2012. (21. juli 2014) //preposterousuniverse.com/blog/2012/03/20/technological-applications-of-the-higgs-boson/
  • CERN. "The Higgs Boson." 2014. (21. juli 2014) //press.web.cern.ch/backgrounders/higgs-boson
  • CERN. "CERN og Higgs boson." 2014. (21. juli 2014) //press.web.cern.ch/sites/press.web.cern.ch/files/factsheet-_cern_and_the_higgs_boson.pdf
  • Jha, Alok. "Et år fra Higgs boson-funden, har fysikken ramt bufferne?" Formynderen. 6. august 2013. (21. juli 2014) //theguardian.com/science/2013/aug/06/higgs-boson-physics-hits-buffers-discovery
  • Lincoln, Don. "Higgs boson eller en Higgs boson?" PBS. 15. marts 2013. (21. juli 2014) //pbs.org/wgbh/nova/next/physics/higgs-boson-discovered/
  • Mann, Adam. "Higgs boson får Nobelprisen, men fysikere ved stadig ikke hvad det betyder." Wired. 8. oktober 2013. (21. juli 2014) //wired.com/2013/10/higgs-nobel-physics/
  • NASA. "Det elektromagnetiske spektrum." 27. marts, 2007 (21. juli 2014) //science.hq.nasa.gov/kids/imagers/ems/waves3.html
  • Sherriff, Lucy. "The Higgs boson." ZDNet. 9. juli 2012. (21. juli 2014) //zdnet.com/the-higgs-boson-why-should-we-care-7000000462/
  • St. John, Allen. "The Higgs Boson." Forbes. 9. juli, 2012. (forbes.com/sites/allenstjohn/2012/07/09/the-higgs-boson-what-you-should-know-about-what-it-is -and-hvad-det-gør /
  • Partikeleventyret. "Hvis der ikke var nogen Higgs." Lawrence Berkeley National Laboratory. (21. juli 2014) //particleadventure.org/if-there-was-no-higgs.html


Video Supplement: .




Forskning


Hvad Er Strengteori?
Hvad Er Strengteori?

Hvorfor Egyptisk Statue Flytter Alene
Hvorfor Egyptisk Statue Flytter Alene

Videnskab Nyheder


Planlagt Moderskab: Hvordan Etisk Er Fostervæv Donation?
Planlagt Moderskab: Hvordan Etisk Er Fostervæv Donation?

Sommertid: Når Uret Falder Tilbage, Angriber Spike
Sommertid: Når Uret Falder Tilbage, Angriber Spike

Forvent En Varm, Våd Forår Over Usa
Forvent En Varm, Våd Forår Over Usa

Wizardry Genetics: Var Harry Potter'S Magiske Kræfter Skrevet I Hans Dna?
Wizardry Genetics: Var Harry Potter'S Magiske Kræfter Skrevet I Hans Dna?

Surprise Force: Wind Blæste Bjerge Væk
Surprise Force: Wind Blæste Bjerge Væk


DA.WordsSideKick.com
All Rights Reserved!
Reproduktion Af Materialer Tilladt Kun Prostanovkoy Aktivt Link Til Webstedet DA.WordsSideKick.com

© 2005–2019 DA.WordsSideKick.com