Hvad Ser Higgs Boson Ud?

{h1}

Når noget så vigtigt som higgs boson rocks vores verden, vil vi gerne vide alt om det. Så hvordan ser higgs ud?

I juli 2012 kom hele verden ansigt til ansigt med Higgs boson: et sprudlende, lille lys, der dansede på tværs af vores skærmbilleder som Tinker Bell. Vent, det er ikke rigtigt.

Mens fysikere hoppede for at "se" Higgs bosonen - den ubehagelige partikel, der komponerer Higgs-feltet, som gør det muligt for partikler at få masse - sandheden er, at de faktisk så en hel masse tal, grafer og generelle data, der fortalte dem, som Higgs boson blev detekteret. Og selv at sige at det var "opdaget" fortjener en forklaring.

Som rapporteret var de indsamlede data ved 5-sigma-niveauer af sikkerhed. Du har måske hørt, at "5-sigma" indikerede, at der var en i 3,5 millioner chance, den berømte boson ikke eksisterede. Men ikke så hurtigt. Som med mange fysiske nyheder er det mere kompliceret end det. Fem-sigma-konfidensniveauet indebar faktisk, at der var en 3,5 millioner chance for, at selv om ingen Higgs-partikel eksisterede, ville CERN-personale have set de samme resultater. Med andre ord er der en 3,5 millioner chance for, at et eksperiment til at finde Higgs ville komme med resultater, som syntes at bekræfte det, selv om der ikke eksisterede en sådan partikel.

Så hvis forskere fra CERN (Den Europæiske Organisation for Kerneforskning) ikke forventede at se noget, der lignede en prop i en sceneproduktion af "Peter Pan", hvad søgte de? I lang tid blev fysikere forvirrede af, at partikler som elektroner og kvarker havde masse. De kropede ikke de små gutter, der udgjorde atomer og molekyler; det var bare, at deres matematiske repræsentationer af et symmetrisk univers ikke virkede rigtigt, medmindre partiklerne var masseløse [kilde: Greene].

Peter Higgs og nogle af hans medfysikere havde en ide. I stedet for at forsøge at finde ud af, hvordan alle disse ligninger kunne modificeres og konstrueres til at arbejde med massebelastede partikler, hvorfor ikke holde matematikken og tilslutte antagelsen om, at partiklerne fungerer i et felt, der udøver en træk på dem? Hvis det var tilfældet, kan vi finde et stof i dette "felt", der tilføjer masse til en partikel ved at skabe modstand. Forestil dig en flue som siver gennem luften; det glider sammen lige fint, indtil det møder en stærk hovedvind. Pludselig føles vores hurtige, lille flyve ganske tung. Så det ville være med vores partikler, da de slog igennem Higgs-feltet.

Naturligvis så fysikere ikke lige efter en slags universal ahornsirup, som vi alle havde svømmet i uden at bemærke. Snarere søgte de efter partikler, der kunne udgøre et Higgs-felt, og de troede, at deres søgning kunne være vellykket, hvis de bare kunne genskabe forholdene lige efter Big Bang. Under disse forhold kan vi se, hvordan ting som kvarker og leptoner fløj omkring, og hvis noget som Higgs boson også blev skabt for at give massen, der tillader dem at klumpe i kompositpartikler som protoner [kilde: STFC].

Large Hadron Collider er som et NASCAR spor for sværmer af racing protoner (og også nogle tunge ioner). Disse protoner lynlås i modsatte retninger omkring den omkring 17 kilometer lange cirkel og løber ind i hinanden millioner gange en gang [kilde: Greene]. Når de kolliderer, sprøjter de sammensatte partikler ud i deres mindre dele - kvarker og leptoner. Den energi, der er skabt, kan give os mulighed for at se virkelig, virkelig tunge partikler skabt i kollisionen.

Her er hvor vi begynder at "se" ting som Higgs bosonen. Detektorerne i LHC måler energien og ladningen af ​​de partikler, der fyrer ud af protonkollisionerne. Detektorerne er ikke krympende violer - den største på LHC er 82 fod (25 meter) høj og lige bred. De skal være så store, fordi gigantiske magneter bruges til at kurve partiklens sti

Hvis vi kurver partiklens sti i et magnetfelt, kan vi se, hvordan de reagerer anderledes. En del med virkelig høj momentum vil stadig gå i en lige linje, de med lavere momentum vil spiral tæt [kilde: CERN]. Så momentum er et nyttigt stykke information, som forskere og fysikere kan studere, når de er gåde i stykker over identiteten af ​​en bestemt partikel.

Sporingsanordninger i detektorer er også nyttige. En sporingsenhed optager elektroniske signaler, som partikler efterlader, når de pisker gennem detektoren, hvilket igen gør det muligt for en computer at lave en grafisk repræsentation af partiklens bane.

Kalorimetre i detektorerne hjælper også med identifikation. En kalorimeter måler den energi, partiklen mister efter kollisionen, og den absorberer partiklerne i detektoren. Fysikere kan så studere strålingen udsendt fra partiklerne, som hjælper dem med at bestemme nogle mere unikke identifikatorer for bestemte partikler [kilde: CERN].

Så hvordan ser Higgs boson ud? Nå, hader at skuffe, men hele punktet er, at vi ikke kan se det. Det er en lille partikel, mand. Vær ikke vild. Hvad vi ser i stedet er godt, grafer. Og data. Alle de støjende data, der angiver partikelbane, energi, henfaldsprodukter og mere, blev fejet op i detektorerne og syntetiseret i kolde, hårde tal. Disse tal angav, at et "overskud af begivenheder" fandt sted, der angav Higgs eksistensen [kilde: CERN].

Nu ikke være for skuffet. De hyggelige folk på CERN ved, hvad vi vil have: Smukke billeder, der viser en repræsentation af Higgs bosonen. Hvis du ønsker at se en grafisk simulering af kollisionerne, skal du kigge på CERNs hjemmeside for nogle (meget tilfredsstillende) repræsentationer af, hvad Higgs "ser ud" i aktion [kilde: CERN].

Forfatterens notat: Hvad ser Higgs boson ud?

Når jeg forestiller mig Higgs, synes jeg det er rimeligt at sige, at jeg stort set forestiller mig en dråbe ahornsirup, der udgør det syrupfulde Higgs-felt. Det er ikke korrekt, men det får mig til at tænke meget om partikelfysik at spise morgenmad hver weekend.

Hvad Ser Higgs Boson Ud?

FAQ - 💬

❓ Что такое бозон Хиггса простыми словами?

👉 Сохраненная копия


Video Supplement: What Is Something?.




Forskning


Hvordan Militær Video Conferencing Works
Hvordan Militær Video Conferencing Works

New Breed Of Strawberry Er Deep Purple
New Breed Of Strawberry Er Deep Purple

Videnskab Nyheder


Science Fiction Eller Fakta: En Planet-Ødelæggende Superweapon
Science Fiction Eller Fakta: En Planet-Ødelæggende Superweapon

Korte Ben Lavede Menneskelige Forgængere Bedre Kæmper
Korte Ben Lavede Menneskelige Forgængere Bedre Kæmper

Storms A-Brewing Over Landets Midtsektion
Storms A-Brewing Over Landets Midtsektion

Hvordan Virker Udførelsesmedicin Midazolam?
Hvordan Virker Udførelsesmedicin Midazolam?

U.S. Lags World I Forståelse Af Genetik Og Accept Af Evolution
U.S. Lags World I Forståelse Af Genetik Og Accept Af Evolution


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

© 2005–2024 DA.WordsSideKick.com