Шинжлэх ухаан
Шинжлэх ухааны ертөнцөд маш их сэтгэл хөдөлгөм үйл явдлууд өрнөж байна. -аас судлаачид Европын цөмийн судалгааны байгууллага(CERN) Хиггс бозоны тоосонцор байгааг зарлав. Үүнийг маш тодорхой бөөмсийн хооронд оршдог, үйлчилдэг "Бурхан бөөмс" гэж нэрлэдэг орчлон ертөнцийг холбодог нэгэн төрлийн үл үзэгдэх цавуухамтдаа.
Хиггсийн бозон нь өнөөг хүртэл онолын бөөм бөгөөд матер яагаад таталцалтай нийлж биетийн жинг өгдөгийг ойлгох түлхүүр юм.
Физикээс хол хүмүүсийн хувьд Хиггс бозоны тухай ерөнхий эйфори нь ойлгомжгүй байх магадлалтай. Энэ бүхэн юу гэсэн үг вэ?
Хиггс бозон гэж юу вэ?
Бозон бол хүч өгдөг нэг төрлийн субатомын бөөмс юм. Хиггс бозоныг 1964 онд Английн профессор дэвшүүлсэн Питер Хиггс, түүний оршин тогтнохыг хэн санал болгосон атомаас гараг хүртэл матери яагаад масстай бөгөөд Ертөнцийг тойрон хөвдөггүйг тайлбарлах болногэрлийн фотон гэх мэт.
Түүнийг олоход яагаад ийм удсан юм бол?
Аливаа зүйлийг онолын хувьд таамаглаж, түүний оршин байгааг нотлох нь тийм ч амар ажил биш юм. Хэрэв Хиггс бозон үнэхээр байдаг бол энэ нь зөвхөн секундын багахан хугацаанд л үргэлжилнэ. Онолын дагуу протоны цацраг хангалттай өндөр энергитэй мөргөлдсөн тохиолдолд хангалттай хэмжээг илрүүлж болно. Хэдэн жилийн өмнө баригдсан Том Адрон Коллайдерын өмнө ийм хэмжээний эрчим хүч хүрэх боломжгүй байсан.
Эрдэмтэд үнэхээр Хиггс бозоныг олсон уу?
Энэ нь бүхэлдээ үнэн биш, ядаж тэдний хүрэхийг хүсч буй түвшинд биш юм. Тэд гэж хэлэхэд буруудахгүй ойролцоогоор 130 протоны масстай шинэ субатомын бөөмсийг олсон, мөн урьдчилсан үр дүн нь Хиггсийн бозон гэж нэрлэдэг зүйлтэй тохирч байна. Энэ нь Хиггсийн бозон эсвэл хэд хэдэн нэг нь байж магадгүй гэсэн таамаглал байдаг - онолын дагуу нэгээс олон байдаг.
Энэ нээлт яагаад чухал вэ?
Орчлон ертөнцийг ойлгохыг хичээж буй физикчид байгалийн янз бүрийн хүчийг нэгтгэсэн онолын тогтолцоог гаргаж ирэв. Үүнийг Стандарт загвар гэж нэрлэдэг. Гэвч асуудал нь энэ загвар нь Хиггс бозоны оролцоогүйгээр матер яагаад масстай болохыг тайлбарлаагүйд байв.
Өөрөөр хэлбэл, энэхүү атомын доорх бөөмсийг нээсэн нь Их тэсрэлтийн дараа бүх бодист массыг өгч, бөөмсийг од, гариг болон бусад бүх зүйл болгон нэгтгэхэд хүргэсэн Орчлон ертөнцийн үл үзэгдэх талбайн бодит нотолгоо болох Стандарт загварт хүчтэй дэмжлэг юм. Хэрэв бозон олдохгүй бол онолын физикийн үзэл бодлын систем бүхэлдээ задрах болно." Хиггсийн бозон байхгүй - масс байхгүй, масс байхгүй - чи ч биш, би ч үгүй, өөр юу ч байхгүй".
1964 онд түүний оршин тогтнох тухай онолын хувьд таамаглаж байсан Британийн физикч Питер Хиггсийн нэрээр нэрлэгдсэн Хиггс бозоны энгийн бөөмс нь орчин үеийн физикийн хамгийн нууцлаг, гайхалтай зүйлүүдийн нэг байж магадгүй юм. Тэр бол шинжлэх ухааны нийгэмлэгт маш их маргаан, хэлэлцүүлгийг үүсгэсэн бөгөөд хэн нэгэн түүнд "Бурханы нэг хэсэг" гэх мэт ер бусын нэр томъёог хүртэл өгсөн. Хиггсийн бозон байдаггүй бөгөөд энэ бүхэн шинжлэх ухааны хуурамч зүйлээс өөр зүйл биш гэж эргэлзэгчид бас байдаг. Хиггс бозон гэж юу вэ, түүнийг хэрхэн нээсэн, ямар шинж чанартай болохыг цааш нь уншина уу.
Хиггс бозон гэж юу вэ: энгийн хэлээр тайлбар
Хиггс бозоны мөн чанарыг шинжлэх ухааны физикч төдийгүй шинжлэх ухаанд сонирхолтой жирийн нэгэн хүнд аль болох энгийн бөгөөд ойлгомжтой тайлбарлахын тулд зүйрлэл, зүйрлэл, зүйрлэлийн хэлэнд хандах хэрэгтэй. Мэдээжийн хэрэг, энгийн бөөмсийн физиктэй холбоотой бүх зүйрлэл, харьцуулалт нь үнэн бөгөөд үнэн зөв байж чадахгүй. Ижил цахилгаан соронзон орон буюу квант долгион нь электронууд нь гаригууд шиг атомын цөмийг тойрон эргэлддэг Нарны аймгийн атомууд өөрсдөө огтхон ч жижиг хуулбар байдаггүйтэй адил хүмүүсийн төсөөлдөг утгаараа талбар ч биш, долгион ч биш юм. Тэдний эргэн тойронд. Хэдийгээр зүйрлэл, харьцуулалт нь квант физикт тохиолддог эдгээр зүйлийн мөн чанарыг илэрхийлэхгүй хэвээр байгаа ч эдгээр зүйлийг ойлгоход ойртох боломжийг бидэнд олгодог.
Сонирхолтой баримт: 1993 онд Британийн Боловсролын сайд Хиггс бозон гэж юу болохыг хамгийн энгийнээр тайлбарлах уралдаан зарлаж байжээ. Ялагч нь намтай холбоотой тайлбар байсан.
Тиймээс, хөл хөдөлгөөн ихтэй үдэшлэгийг төсөөлөөд үз дээ, дараа нь ямар нэгэн алдартай хүмүүс (жишээлбэл, "рок од") өрөөнд орж ирэхэд зочид тэр даруй түүнийг дагаж эхлэхэд бүгд "од" -той харилцахыг хүсдэг бол "рок од" өөрөө удаан хөдөлдөг. бусад бүх зочдоос илүү. Дараа нь хүмүүс тусдаа бүлгүүдэд цугларч, энэ рок одтой холбоотой мэдээ, хов жив ярилцдаг бол хүмүүс бүлгээс бүлэгт эмх замбараагүй шилждэг. Үүний үр дүнд хүмүүс хов жив ярьж, алдартныг ойр тойрсон боловч түүний шууд оролцоогүйгээр ярилцаж байх шиг байна. Тэгэхээр үдэшлэгт оролцож буй бүх хүмүүс бол Хиггсийн талбай, хэсэг бүлэг хүмүүс бол талбайн үймээн самуун, тэдний үүсгэн байгуулагдсан алдартан нь өөрөө Хиггс бозон юм.
Хэрэв энэ зүйрлэл танд бүрэн ойлгомжгүй байгаа бол энд өөр нэг зүйл байна: гөлгөр бильярд ширээг бөмбөлөгүүд - энгийн хэсгүүд гэж төсөөлөөд үз дээ. Эдгээр бөмбөлгүүд янз бүрийн чиглэлд амархан тархаж, хаа сайгүй саадгүй хөдөлдөг. Одоо бильярдын ширээ нь ямар нэгэн наалдамхай бодисоор хучигдсан байдаг бөгөөд энэ нь бөмбөгийг түүний дагуу хөдөлгөхөд хэцүү болгодог гэж төсөөлөөд үз дээ. Энэ наалдамхай масс нь Хиггс талбар бөгөөд энэ талбайн масс нь түүнд наалдсан бөөмсийн масстай тэнцүү байна. Хиггс бозон нь энэхүү наалдамхай талбарт тохирох бөөмс юм. Өөрөөр хэлбэл, хэрэв та энэ наалдамхай масстай бильярдын ширээг хүчтэй цохих юм бол энэ маш наалдамхай массын багахан хэсэг нь түр зуур бөмбөлөг үүсгэж, удалгүй дахин ширээн дээр тархах тул энэ бөмбөлөг Хиггс бозон болно.
Хиггс бозоны нээлт
Бидний эхэнд бичсэнчлэн, Хиггс бозоныг анх Их Британийн физикч Питер Хиггс онолын хувьд нээсэн бөгөөд тэрээр бөөмийн физикийн стандарт загварт урьд өмнө нь үл мэдэгдэх элементар бөөмс аяндаа цахилгаан сул тэгш хэмийн эвдрэлийн үйл явцад оролцдог гэж үзсэн. Энэ нь 1964 онд болсон бөгөөд үүний дараа тэр даруй энэхүү энгийн бөөмийн жинхэнэ оршихуйг хайж эхэлсэн боловч олон жилийн турш тэд бүтэлгүйтсэн. Үүнээс болж зарим эрдэмтэд Хиггс бозоныг "хараал идсэн бөөмс" эсвэл "Бурханы бөөмс" гэж хошигнож эхлэв.
Тиймээс энэхүү нууцлаг "Бурханы бөөмс" байдаг гэдгийг батлах эсвэл үгүйсгэхийн тулд 2012 онд асар том бөөмийн хурдасгуур бүтээжээ. Түүнд хийсэн туршилтууд нь Хиггс бозон байгааг туршилтаар баталж, бөөмсийг нээсэн Питер Хиггс энэхүү нээлтээрээ 2013 онд Физикийн салбарт Нобелийн шагнал хүртсэн юм.
Бильярдын ширээний тухай бидний зүйрлэл рүү буцаад Хиггсийн бозоныг харахын тулд физикчид ширээн дээр байгаа наалдамхай массыг зохих хүчээр цохиж түүнээс хөөс гаргаж авах шаардлагатай болсон. Тиймээс, өнгөрсөн 20-р зууны бөөмс хурдасгуурууд шаардлагатай хүчээр "ширээн дээр цохилт" өгөхөд тийм ч хүчтэй биш байсан бөгөөд зөвхөн бидний 21-р зууны эхээр бүтээгдсэн Том адрон коллайдер л тусалсан. Физикчид зохих хүчээр "ширээг цохиж", "Бурханы нэг хэсэг" -ийг өөрийн нүдээр хардаг.
Хиггс бозоны ашиг тус
Шинжлэх ухаанаас, тэр дундаа физикээс хол байгаа хүнд тодорхой энгийн бөөмсийг хайх нь утгагүй мэт санагдаж болох ч Хиггс бозоны нээлт шинжлэх ухаанд ихээхэн ач холбогдолтой юм. Юуны өмнө, бозоны талаарх бидний мэдлэг нь Орчлон ертөнцийн бүтцийг судлах үед онолын физикт хийдэг тооцоололд тусална.
Ялангуяа физикчид бидний эргэн тойрон дахь орон зай бүхэлдээ Хиггсийн бозоноор дүүрсэн гэж үздэг. Бусад энгийн бөөмстэй харьцахдаа бозонууд массаа тэдэнд өгдөг бөгөөд хэрэв зарим элементар бөөмсийн массыг тооцоолох боломжтой бол Хиггс бозоны массыг мөн тооцоолж болно. Хэрэв бид Хиггс бозоны масстай бол түүнийг ашиглан эсрэг чиглэлд явбал бусад энгийн бөөмсийн массыг тооцоолж болно.
Мэдээжийн хэрэг, энэ бүхэн академик физикийн үүднээс маш сонирхогчийн үндэслэл боловч манай сэтгүүл бол шинжлэх ухааны ноцтой асуудлуудыг энгийн бөгөөд ойлгомжтой хэлээр ярих түгээмэл шинжлэх ухаан юм.
Хиггсийн бозоны аюул
Хиггс бозоны талаарх санаа зовоосон асуудал, түүнтэй хийсэн туршилтуудыг Британийн эрдэмтэн Стивен Хокинг тодорхойлсон. Хокингийн хэлснээр Хиггс бозон нь туйлын тогтворгүй энгийн бөөмс бөгөөд тодорхой нөхцөл байдлын үр дүнд вакуум задрах, орон зай, цаг хугацаа гэх мэт ойлголтууд бүрмөсөн алга болоход хүргэдэг. Гэхдээ санаа зоволтгүй, ийм зүйл тохиолдохын тулд манай гаригийн хэмжээтэй мөргөлдүүлэгч бүтээх шаардлагатай байна.
Хиггсийн бозоны шинж чанарууд
- Хиггс бозон нь бусад энгийн бөөмсийн нэгэн адил нөлөөнд автдаг.
- Хиггсийн бозон нь тэг спиралтай (энгийн бөөмсийн өнцгийн импульс).
- Хиггс бозон нь цахилгаан ба өнгөт цэнэгтэй.
- Хиггсийн бозон үүсэх 4 үндсэн суваг байдаг: 2 глюон (үндсэн), WW эсвэл ZZ хосуудын нэгдэл, дээд кваркуудын хамт W эсвэл Z бозоны нэгдэл.
- Хиггсийн бозон нь b-кварк-б-антикварк хос болж, 2 фотонд, хоёр электрон-позитрон ба/эсвэл мюон-антимуон хос болон нейтрино хостой электрон-позитрон ба/эсвэл мюон-антимуон хос болж задардаг.
Эргэлзэгчдэд хэлэх үг
Мэдээжийн хэрэг, Хиггс бозон бодит байдал дээр байдаггүй бөгөөд энэ бүхнийг эрдэмтэд анхан шатны бөөмсийг шинжлэх ухааны судалгаанд зарцуулдаг гэх татвар төлөгчдийн мөнгийг авах гэсэн хувиа хичээсэн зорилгоор зохион бүтээсэн гэж эргэлзэгчид бий. тодорхой хүмүүсийн.
Хиггс бозон, видео
Эцэст нь хэлэхэд Хиггс бозоны тухай сонирхолтой баримтат видео.
Энгийнээр хэлбэл, Хиггс бозон бол бүх цаг үеийн хамгийн үнэтэй бөөмс юм. Хэрэв вакуум хоолой, хэд хэдэн гайхалтай оюун ухаан хангалттай байсан бол, жишээлбэл, Хиггс бозоныг хайхад дэлхий дээр ховор тохиолддог туршилтын энергийг бий болгох шаардлагатай байв. Том Адрон Коллайдер нь хамгийн алдартай, амжилттай шинжлэх ухааны туршилтуудын нэг болох танилцуулга шаардлагагүй боловч түүний профиль бөөмс нь урьдын адил хүн амын ихэнх нь нууцлагдмал хэвээр байна. Үүнийг Бурханы бөөмс гэж нэрлэдэг байсан ч олон мянган эрдэмтдийн хүчин чармайлтын ачаар бид түүний оршин тогтнохыг энгийн зүйл гэж үзэх шаардлагагүй болсон.
Сүүлийн үл мэдэгдэх
Энэ нь юу вэ, түүний нээлтийн ач холбогдол юу вэ? Яагаад ийм их шуугиан, санхүүжилт, ташаа мэдээллийн сэдэв болсон бэ? Хоёр шалтгаанаар. Нэгдүгээрт, энэ нь физикийн стандарт загварыг батлахад шаардлагатай сүүлчийн нээгдээгүй бөөмс байв. Түүний нээлт нь бүхэл бүтэн үеийн шинжлэх ухааны бүтээлүүд дэмий хоосон байгаагүй гэсэн үг юм. Хоёрдугаарт, энэ бозон бусад хэсгүүдэд массаа өгдөг бөгөөд энэ нь түүнд онцгой утга, зарим "ид шид" өгдөг. Бид массыг аливаа зүйлийн дотоод шинж чанар гэж үзэх хандлагатай байдаг ч физикчид өөрөөр боддог. Энгийнээр хэлбэл, Хиггс бозон нь бөөм бөгөөд түүнгүйгээр масс байхгүй.
Бас нэг талбар
Шалтгаан нь Хиггсийн талбарт оршдог. Физикчид үүнийг өөрсдийн онол, ажиглалтын хэрэгцээнд зориулж тооцоолсон тул үйл ажиллагаа нь бүх ертөнцийг хамарсан шинэ талбар байхыг шаарддаг байсан тул үүнийг Хиггс бозоны өмнө ч тайлбарласан байдаг. Орчлон ертөнцийн шинэ хэсгүүдийг зохион бүтээх замаар таамаглалыг бататгах нь аюултай. Жишээлбэл, өнгөрсөн хугацаанд энэ нь эфирийн онолыг бий болгоход хүргэсэн. Гэвч математикийн тооцоолол хийх тусам физикчид Хиггсийн талбар бодит байдал дээр байх ёстой гэдгийг ойлгосон. Ганц асуудал бол үүнийг ажиглах бодит боломж хомс байсан.
Стандарт загварт физикчид бүх орон зайд нэвчиж буй Хиггсийн талбайн оршин тогтнолд суурилсан механизмаар массыг олж авдаг. Энэ нь их хэмжээний эрчим хүч шаарддаг Хиггс бозонуудыг үүсгэдэг бөгөөд энэ нь эрдэмтэд өндөр энергийн туршилт явуулахад орчин үеийн бөөмсийн хурдасгуур хэрэгтэй болсон гол шалтгаан юм.
Масс хаанаас ирдэг вэ?
Сул цөмийн харилцан үйлчлэлийн хүч зай нэмэгдэх тусам хурдан буурдаг. Квантын талбайн онолын дагуу үүнийг үүсгэхэд оролцдог бөөмс W ба Z бозонууд нь массгүй глюон ба фотонуудаас ялгаатай нь масстай байх ёстой гэсэн үг юм.
Асуудал нь царигийн онолууд зөвхөн массгүй элементүүдийг авч үздэг. Хэрэв царигийн бозонууд масстай бол ийм таамаглалыг үндэслэлтэй тодорхойлох боломжгүй юм. Хиггсийн механизм нь Хиггсийн талбар гэж нэрлэгддэг шинэ талбарыг нэвтрүүлснээр энэ асуудлаас зайлсхийдэг. Өндөр энергитэй үед царигийн бозонууд массгүй байдаг бөгөөд таамаглал нь хүлээгдэж буйгаар ажилладаг. Бага энергитэй үед талбай нь тэгш хэмийн эвдрэлийг үүсгэдэг бөгөөд энэ нь элементүүдэд масстай байх боломжийг олгодог.
Хиггс бозон гэж юу вэ?
Хиггсийн талбай нь Хиггсийн бозон гэж нэрлэгддэг бөөмсийг үүсгэдэг. Онол нь тэдний массыг тодорхойлоогүй боловч туршилтын үр дүнд 125 ГэВ-тэй тэнцүү болохыг тогтоосон. Энгийнээр хэлбэл, Хиггс бозоны оршин тогтнох нь эцэст нь Стандарт загварыг баталсан.
Механизм, талбай, бозоныг Шотландын эрдэмтэн Питер Хиггсийн нэрээр нэрлэсэн. Хэдийгээр тэр эдгээр үзэл баримтлалыг санал болгосон анхны хүн биш боловч физикт ихэвчлэн тохиолддог шиг тэр зүгээр л тэдний нэрээр нэрлэгдсэн хүн болж хувирсан.
Симметрийн эвдрэл
Хигсийн талбай нь масстай байх ёсгүй бөөмсийг хариуцдаг гэж үздэг байв. Энэ бол массгүй хэсгүүдэд өөр өөр масс өгдөг бүх нийтийн орчин юм. Энэхүү тэгш хэмийн зөрчлийг гэрлийн аналогоор тайлбарладаг - бүх долгионы урт нь вакуум орчинд ижил хурдтай хөдөлдөг боловч призмээр долгионы урт бүрийг тусгаарлаж болно. Цагаан гэрэл нь бүх долгионы уртыг агуулдаг тул энэ нь мэдээж буруу зүйрлэл боловч тэгш хэмийн эвдрэлээс болж Хиггс талбар хэрхэн масс үүсгэж байгааг жишээгээр харуулж байна. Призм нь янз бүрийн долгионы урттай гэрлийн хурдны тэгш хэмийг эвддэг бөгөөд Хиггсийн талбар нь өөрөөр хэлбэл тэгш хэмтэй массгүй зарим бөөмсийн массын тэгш хэмийг эвддэг гэж үздэг.
Хиггс бозоныг хэрхэн энгийнээр тайлбарлах вэ? Хиггсийн талбар үнэхээр байдаг бол түүний үйл ажиллагаа нь түүнийг ажиглах боломжтой шинж чанартай тохирох тээвэрлэгчтэй байх шаардлагатай гэдгийг саяхан физикчид ойлгосон. Энэ бөөмс нь бозонд хамаарах гэж таамаглаж байсан. Энгийнээр хэлбэл Хиггс бозон нь орчлон ертөнцийн цахилгаан соронзон орны тээвэрлэгч фотонуудтай адил зөөгч хүч юм. Фотонууд нь нэг ёсондоо түүний орон нутгийн өдөөлт юм, яг л Хиггс бозоны талбайн орон нутгийн өдөөлт юм. Физикчдийн хүлээгдэж буй шинж чанартай бөөмс байдаг гэдгийг нотлох нь үнэндээ талбайн оршин байгааг шууд нотлохтой дүйцэхүйц байв.
Туршилт
Олон жилийн төлөвлөлт нь Том Адрон Коллайдер (LHC) нь Хиггсийн бозоны онолыг үгүйсгэх хангалттай туршилт болох боломжийг олгосон. 27 км-ийн хэт хүчирхэг цахилгаан соронзон цагираг нь цэнэгтэй бөөмсийг их хэмжээний фракц болгон хурдасгаж, тэдгээрийг бүрэлдэхүүн хэсгүүдэд салгахад хангалттай хүчтэй мөргөлдөөнийг үүсгэж, нөлөөллийн цэгийн эргэн тойрон дахь орон зайг деформацид хүргэдэг. Тооцооллын дагуу, хангалттай өндөр түвшний мөргөлдөөний энергийн үед бозоныг цэнэглэж, ялзарч, үүнийг ажиглаж болно. Энэ энерги нь маш их байсан тул зарим нь бүр сандарч, дэлхийн төгсгөлийг зөгнөж байсан бол бусад хүмүүсийн төсөөлөл маш зэрлэг байсан тул Хиггс бозоны нээлтийг өөр хэмжигдэхүүн рүү харах боломж гэж тодорхойлсон.
Эцсийн баталгаажуулалт
Анхны ажиглалтууд таамаглалыг няцаасан мэт санагдаж, бөөмийн шинж тэмдэг олдсонгүй. Хэдэн тэрбум доллар зарцуулах кампанит ажилд оролцсон зарим судлаачид телевизээр гарч, шинжлэх ухааны онолыг үгүйсгэх нь түүнийг батлахаас дутахгүй чухал гэдгийг эелдэгхэн хэлж байсан. Хэсэг хугацааны дараа хэмжилтүүд ерөнхий дүр зураг дээр нэмэгдэж эхэлсэн бөгөөд 2013 оны 3-р сарын 14-нд CERN бөөмс оршин байгааг албан ёсоор зарлав. Олон бозонууд байдаг гэдгийг нотлох нотолгоо байдаг ч энэ санааг цаашид судлах шаардлагатай.
CERN бөөмсийг нээснийг зарласнаас хойш хоёр жилийн дараа Том адрон коллайдер дээр ажиллаж байсан эрдэмтэд үүнийг баталж чаджээ. Энэ нь нэг талаар шинжлэх ухааны хувьд асар том ялалт байсан ч нөгөө талаар олон эрдэмтэд урам хугарсан. Хэрэв хэн нэгэн Хиггс бозон нь Стандарт загвараас гадуур хачирхалтай, гайхалтай бүс нутгуудад хүргэдэг бөөмс болно гэж найдаж байсан бол - супер тэгш хэм, харанхуй бодис, харанхуй энерги - тэгвэл харамсалтай нь тийм биш болсон.
Nature Physics сэтгүүлд нийтлэгдсэн судалгаагаар фермион болж задарсан болохыг баталжээ. Энгийнээр хэлбэл Хиггс бозон нь фермионуудад массаа өгдөг бөөмс гэж таамаглаж байна. Коллайдерын CMS детектор эцэст нь тэдний фермионууд болох даун кваркууд ба тау лептонууд болж задрахыг баталжээ.
Хиггс бозоны энгийн үгээр: энэ юу вэ?
Энэхүү судалгаа нь бөөмийн физикийн стандарт загвараар таамагласан Хиггс бозон гэдгийг баттай баталсан. Энэ нь 125 ГэВ-ын масс-энергийн мужид байрладаг, спиралгүй, олон хөнгөн элемент болох хос фотон, фермион гэх мэт задрах чадвартай. Үүний ачаар Хиггс бозоныг энгийнээр хэлбэл, бид баттай хэлж чадна. бүх зүйлд масс өгдөг бөөмс юм.
Шинээр нээгдсэн элементийн стандарт зан байдал нь сэтгэл дундуур байсан. Хэрэв түүний задрал арай өөр байсан бол энэ нь фермионуудтай өөрөөр холбогдож, судалгааны шинэ чиглэлүүд гарч ирэх байсан. Нөгөө талаар таталцал, хар энерги, харанхуй матери болон бодит байдлын бусад хачирхалтай үзэгдлүүдийг тооцдоггүй Стандарт загвараас нэг алхам ч урагшлаагүй гэсэн үг.
Одоо бид тэдэнд юу нөлөөлсөнийг таах л үлдлээ. Хамгийн алдартай онол бол супер симметрийн онол бөгөөд Стандарт загварын бөөмс бүр гайхалтай хүнд супер түнштэй байдаг (ингэснээр Орчлон ертөнцийн 23% -ийг бүрдүүлдэг - харанхуй бодис). Коллайдерыг мөргөлдөх энергийг нь хоёр дахин 13 ТеВ болгон сайжруулснаар эдгээр супер бөөмсийг илрүүлэх боломжтой болно. Үгүй бол супер тэгш хэм нь LHC-ийн илүү хүчирхэг залгамжлагчийг бүтээхийг хүлээх хэрэгтэй болно.
Ирээдүйн хэтийн төлөв
Тэгвэл Хиггс бозоны дараа физик ямар байх вэ? LHC саяхан томоохон сайжруулалттайгаар дахин нээгдсэн бөгөөд эсрэг бодисоос эхлээд харанхуй энерги хүртэлх бүх зүйлийг харах чадвартай. Энэ нь зөвхөн таталцлын хүчээр болон масс үүсгэх замаар хэвийн зүйлтэй харилцан үйлчилдэг гэж үздэг бөгөөд Хиггс бозоны ач холбогдол нь энэ нь яг хэрхэн тохиолддогийг ойлгох түлхүүр юм. Стандарт загварын гол дутагдал нь таталцлын хүчийг тайлбарлаж чадахгүй байгаа явдал юм - ийм загварыг Их нэгдсэн онол гэж нэрлэж болно - бөөмс болон Хиггсийн талбар нь физикчдийн маш их хайж байгаа гүүр болж чадна гэж зарим хүмүүс үздэг.
Хиггс бозоны оршин тогтнох нь батлагдсан боловч түүний бүрэн ойлголт маш хол хэвээр байна. Ирээдүйн туршилтууд нь хэт тэгш хэм, түүнийг харанхуй матер болгон задлах санааг үгүйсгэх үү? Эсвэл тэд Хиггс бозоны шинж чанаруудын талаархи стандарт загварын таамаглалуудын эцсийн нарийн ширийн зүйлийг баталж, судалгааны энэ чиглэлийг үүрд дуусгах уу?
Гэвч шашны төлөөлөгчид сэтгүүлчид, эрдэмтдийг Хиггс бозоныг Бурханы бөөмс гэж нэрлэхгүй байхыг идэвхтэй уриалж байна. Нээлттэй элементийн бөөмс хэмээх энэхүү хоч нь бүтээлийн нууцыг эрт орой хэзээ нэгэн цагт шинжлэх ухааны ертөнц нээж, хүний оюун ухаанд хүртээмжтэй болгоно гэсэн үг юм. Мөн энэ нь олон шашны үзэж байгаагаар туйлын төөрөгдөл юм. Анхан шатны бөөмсүүдэд бурханлаг чанарыг өгөх боломжгүй, эс тэгвээс шинжлэх ухаан лабораторид бүтээх үйл явцыг зохиомлоор бий болгох эсвэл орчин үеийн арга хэрэгслээр Бурханыг судлахыг оролдож байх шиг байна.
Философичид мөн "Бурхан бөөмс" гэсэн нэр томъёог ашиглахыг эсэргүүцэгчид болжээ. Байгалийн шинжлэх ухааны ид шидийн өсөлт нь эртний теологич, философичдын тайлах гэж оролдсон бүтээлийн нууцын эртний тайлбарыг санагдуулдаг. Нэмж дурдахад, энгийн бөөмийг Бурханы бөөм гэж нэрлэснээр бүх орон зайг нээж, сүүлчийн бөөмийг нээж, дараа нь илүү ихийг нээх амлалт биелдэг. Тиймээс философи, теологийн судалгааны үр дүнг орчин үеийн физикийн судалгаагаар орлуулах боломжгүй юм.
"Бурханы бөөмс" гэдэг нэр нь Леон Ридерман Хиггс бозоны асуудлын талаар нийтлэлээ нийтлүүлсний дараа гарч ирсэн маркетингийн тактикаас өөр зүйл биш юм. "Бурхны бөөмс" ном 1993 онд хэвлэгдсэн. Түүнээс хойш энэхүү "" Хиггс бозон нь алдартай болсон. Гэсэн хэдий ч физикчид өөрсдөө энэ дүр эсгэсэн нэр томьёог элэгтэй хандаж, үүнийг ашиглахгүй байхыг хичээдэг.
Гэсэн хэдий ч Хиггс бозоны нээлт орчин үеийн шинжлэх ухаанд туйлын чухал юм. Орчлон ертөнцийн бүтцийн стандарт загварт зааснаар масс үүсэх механизмыг тайлах түлхүүрийг шинжлэх ухаанд өгдөг. Мөн 13.7 тэрбум жилийн өмнө болсон, орчлон ертөнцийн эхлэлийг тавьсан Их тэсрэлт энэ бозоны оролцоогүйгээр тохиолдох боломжгүй гэж физикчид үздэг. Чухамхүү анхдагчаас галактик, од, гаригууд үүссэн нь энэхүү энгийн бөөмсийг бий болгосон хүч юм. Энэ бүхнээс үзэхэд эрдэмтэд Хиггс бозоныг нээснээр орчлон ертөнцийн гарал үүслийг тайлахад ойртож, түүний бүтцийн загвар батлагдлаа.
Нэмж дурдахад, "Бурхан бөөмс" гэсэн элэгтэй нэр нь 1964 онд Хиггсийн анх таамаглаж байсан таамаглалын бөөмс оршин байгааг нотлоход эрдэмтэд тулгарч байсан бэрхшээлүүдийн тухай өгүүлдэг. Бурхны бөөмийг олж авах шинжлэх ухааны туршилт явуулахын тулд 8 тэрбум гаруй долларын өртөгтэй Том Адрон Коллайдер бүтээжээ. Тэгээд хэдэн жил ажилдаа орж чадаагүй. Одоо бид нээсэн бөөмс нь орчлон ертөнцийн стандарт загварт байхгүй гэдгийг батлах ёстой.
"Бурхан бөөмс" буюу шинжлэх ухааны нэр томьёогоор Хиггс бозон
Хүн байнга эрэл хайгуулд байдаг. Тэрээр хэзээ ч өнгөц мэдлэгт сэтгэл ханадаггүй, харин алс холын, үл мэдэгдэх шинэ ертөнц рүү аялах аянд байнга гардаг. Аристотелийн хэлснээр "Бүх хүмүүс угаасаа мэдлэгт тэмүүлдэг."
Сүм хүнийг Бурханы дүр гэж үздэг ба Бурхан хязгааргүй бөгөөд хязгааргүй байдгийн адилаар хамгийн тулгамдсан асуултуудын хариултыг олох гэсэн хүний хүсэл нь хэмжээлшгүй их юм: “Би хэн бэ? Би хаанаас ирсэн юм бэ? Би хаашаа явж байгаа юм бэ? Тийм ч учраас шинжлэх ухааныг хүн төрөлхтөнд өгсөн бурхнаас өгсөн агуу бэлэг, бурхнаас хүнд заяасан чадварыг хөгжүүлсний үр дүн гэж үздэг. Бурхан хүнд сүнслэг нөлөө бүхий бүтээлч бэлгийг өгч, түүнд сэтгэн бодох чадвар, бүтээх хүсэл эрмэлзэл, үл мэдэгдэх зүйлийг олж илрүүлэх, амьдралаа сайжруулахын тулд шинэ мэдлэгийг ашиглах чадварыг өгсөн.
1954 онд Цөмийн судалгааны Европын байгууллага буюу товчилсон CERN (Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire) байгуулагдав. Олон жилийн бэлтгэл ажлын дараа 1981 онд адрон мөргөлдөх анхны туршилтыг Франц-Швейцарийн хил дээр байрлах CERN төвд SPS хурдасгуур буюу протоны суперсинхротрон дээр хийжээ. Эдгээр туршилтуудын зорилго нь материаллаг ертөнцийн мөн чанар, орчлон ертөнц үүссэний дараахан амьдралын эхний мөчүүдэд юу тохиолдсон тухай шинжлэх ухааны үндэслэлтэй онолыг дэвшүүлэхийг оролдох явдал байв.
Туршилтын явцад эрдэмтэд бие биетэйгээ гэрлийн хурдтай ойролцоо хурдтай жижиг материаллаг хэсгүүдийг (энгийн тоосонцор гэж нэрлэдэг) мөргөлдүүлдэг. Бөөмс, тэдгээрийн хөдөлгөөний хурдыг зөв сонгосноор орчлон ертөнцийн эхэн үед оршин байсан зүйлийг ойролцоогоор хуулбарлах нөхцлийг бүрдүүлэх боломжтой юм. Ийнхүү бөөмсийн мөргөлдөөний үр дагаврыг судалж, туршилтын үр дүнд үндэслэн одоо байгаа онолыг батлах эсвэл үгүйсгэх замаар эрдэмтэд манай Орчлон ертөнцийн түүхийн эхний хуудсыг дахин бүтээхийг оролдож байна.
Нэмж дурдахад эрдэмтэд лабораторид хамгийн ховор элементийн тоосонцор ажиллах нөхцөлийг бүрдүүлдэг. Ийм бөөмс нь Орчлон ертөнцийн хөгжлийн тодорхой үе шатанд оршин тогтнож, орчин үеийн материаллаг ертөнц үүсэхэд тодорхой үүрэг гүйцэтгэсэн байж болох юм. Ийм бөөмийн жишээ бол Хиггс бөөм (мөн Хиггс бозон гэж нэрлэдэг) юм.
Профессор Питер Хиггсийн 1964 онд анх хэвлэгдсэн онолын дагуу энгийн бөөмс нь Хиггсийн бозон хэмээх тусгай элементар бөөмстэй харилцан үйлчлэлцэж массаа олдог. Бөөмс нь масстай тул нэгдэж, өнөөгийн бидний мэддэг бодисыг үүсгэдэг. Энэхүү шинэ энгийн бөөмсийг туршилтаар нээсэн нь Питер Хиггсийн онолын үнэн зөвийг батлах ёстой байв. Ийнхүү анх удаа энгийн бөөмс хэрхэн масс олж авч, өөр хоорондоо янз бүрийн аргаар холбогдож орчин үеийн ертөнцийг бүрдүүлснийг ойлгох боломжтой болсон. Эрдэмтэд эрэлхийлсэн Хиггсийн бөөмсийг "хэзээ ч илрүүлж чадахгүй" учир "Хараал идсэн бөөмс" гэж нэрлэсэн.
1993 онд Нобелийн шагналт физикч Леон Макс Ледерман Профессор Дик Тереситэй хамтран бичсэн "Хэрэв орчлон ертөнц бол хариулт бол асуулт юу вэ?" гэсэн хадмал гарчигтай номондоо "Бурханы бөөмс" гэсэн хочийг Хиггс бозонд өгсөн учир номын редактор нь номыг гаргахаас татгалзсан. Энэ нь "хараал идсэн бөөмс" гэсэн гарчигтай. Хожим нь Ледерман энэ "нэр томъёо" -ын сонголтыг тайлбарлахдаа, нэгдүгээрт, "хараал идсэн тоосонцор" гэдэг нэр нь хэтэрхий бүдүүлэг сонсогдож байсан бөгөөд үүнийг ашиглах боломжгүй байсан, хоёрдугаарт, энэ бөөмсийг "Бурханы бөөмс" гэж нэрлэж болно гэжээ. "," гэж матери үүсгэх онолуудад гол бөгөөд тэргүүлэх үүрэг гүйцэтгэх, түүнчлэн саяхан ойлгомжгүй мэт санагдсан асуултуудыг тодруулахад анхаарч үзсэн.
2012 оны 7-р сарын 4-ний Лхагва гарагийн өглөө CERN судалгааны төв Женевээс Хиггс бозонтой төстэй бөөмс олдсон тул "Хиггс бөөмс"-ийг илрүүлэх туршилтууд дуусах шатандаа байгааг зарлав. Энэ бөөмс секундын тэрбумын нэг тэрбумын нэг л амьдардаг! Хэдийгээр нээсэн бөөмс нь эрэлхийлсэн Хиггс бозон мөн гэсэн баттай нотолгоо хараахан гараагүй байгаа ч шинжлэх ухааны нийгэмлэгийн ихэнх нь энэ таамаглалыг хүлээн зөвшөөрсөн. Хэсэг хугацааны дараа аль хэдийн 83 настай байсан Питер Хиггс өөрөө CERN-ээс энэ нээлт түүний амьдралын туршид тохиолдох болно гэж найдаж зүрхлэхгүй байгаагаа баяртайгаар зарлаж, тэр үед гэр бүлийнхэндээ шампанскийг хөргөгчинд хадгалахыг хэлэв. Эрдэмтэд чухал бөгөөд урт ажилтай хэвээр байгаа тул одоогоор. Олон эрдэмтэд "Хиггс бозон нь орчлон ертөнцийн 4 орчим хувийг ойлгох замыг нээж өгдөг" гэж хэлдэг нь үндэслэлгүй юм.
Гэсэн хэдий ч, "Бурхан бөөмс" гэсэн нэр томъёо, түүнээс ч илүү "Бурхан бөөмс" гэсэн нэр томъёог амжилттай гэж үзэх боломжгүй юм. Питер Хиггс хүртэл энэ нэр томъёог "дүр эсгэн" гэж олон нийтэд хүлээн зөвшөөрч, үүнийг зохисгүй ашиглах нь үндэслэлгүй дургүйцлийг төрүүлж, хүмүүсийг төөрөгдүүлдэг гэдгийг онцлон тэмдэглэжээ. Физикчид энэ нэр томъёог огт хэрэглэхгүй байхыг илүүд үздэг бөгөөд энэ нь угаасаа алдаатай бөгөөд тэдний судалгааны жинхэнэ утгыг буруу тайлбарлахад хүргэдэг.
Олон физикчид энэхүү энгийн бөөмс нь бидний эргэн тойрон дахь бусад объектуудын нэгэн адил Бурханы бүтээлийн нэг хэсэг гэж үздэг. Хиггс бозон бол Бурхан биш харин байгалийн нэг хэсэг гэдгийг бүх физикчид санал нэгтэйгээр хүлээн зөвшөөрдөг бөгөөд жишээлбэл, нар эсвэл зарим чулуунаас илүү бурхан гэж хүлээн зөвшөөрөгдөх эрх байхгүй. Үнэнийг хэлэхэд, Сүм "Хиггсийн тоосонцор" олдохоос "айдаг" гэдэгт итгэх нь ямар гэнэн юм бэ! Шинжлэх ухаан, шашин хоёрын “мөргөлдөөн”-өөс айх шиг гэнэн юм. Луис Пастер хэлэхдээ: "Мэдлэг дутмаг таныг Бурханаас холдуулдаг, харин жинхэнэ шинжлэх ухаан таныг Түүн рүү хөтөлдөг." Сүм хүнийг хүндэлж, зан чанарыг нь сүйтгэхгүй бол шинжлэх ухааныг адисалдаг. Сударт "Эзэн анагаах ухаан болон бусад шинжлэх ухааныг бүтээсэн" гэж хэлдэг. Сүмийн агуу аавууд болон олон Ортодокс гэгээнтнүүд их дээд сургуульд багшилдаг байв. Эхлэл номын эхний бүлгүүдийн тайлбар, тайлбарыг агуулсан Их Василий "Зургаан өдрийн яриа" бүтээл нь олон үеийн одон орон судлаач, геологич, эмч болон бусад эрдэмтдэд урам зориг өгөх эх сурвалж болсон юм. 4-р зуунд бий болсон ертөнцийг бүтээх тухай Ниссагийн Гэгээн Грегоригийн сургаал. R.H.-ийн дараагаар, Их тэсрэлтийн онолын ("Big-Bang") илчлэгч гэж үздэг бөгөөд энэ нь Бурханы энергийн өсөлт гэж ойлгогддог. Энэ цувралыг эцэс төгсгөлгүй үргэлжлүүлж болно. Шинжлэх ухаан нь ертөнцийг бүтээх үйл явц, бүтцийн талаархи өөрийн тайлбарыг санал болгохыг хичээж байгаа боловч түүний олон төлөөлөгчид эдгээр томъёоллыг маш аюултай гэж үздэг! Ортодокс теологи нь жинхэнэ дуудлагадаа бүрэн нийцүүлэн сургаалдаа дэлхий ба хүнийг бүтээсэн Нэгэн дээр онцлон тэмдэглэдэг. Зөв тэмдэглэснээр шинжлэх ухаан "яаж" гэсэн асуултанд хариулдаг бол теологи нь "хэн" гэсэн асуултад хариулдаг!
Нафпактосын Метрополитан Иеротей: "Шинжлэх ухаан нь хүнд хор хөнөөл учруулахгүй, ашиг тус авчрах зорилготой олон нээлтүүдийг хийдэг бол Ортодокс теологи нь хүмүүсийн оюун санааны эрэл хайгуулд хариулт өгч, эрин үед Бурхан болон хөршөө хайрлах хайрыг олоход тусалдаг. Энэ нь зөвхөн "Бурханы үхэл" төдийгүй "хөршийнхөө үхэл" гэж тунхаглагдсан үед. Эцсийн эцэст, шинжлэх ухаан хичнээн олон нээлт хийсэн ч гэсэн хүн үргэлж хувийн Бурхан, харамгүй хайр, дотоод амар амгалан, эрх чөлөө, оюун санааны бүрэн бүтэн байдлын хэрэгцээг мэдэрдэг. мөнх амьдрал гэж юу вэ гэх мэт." Сүм Их Эзэн ертөнцийг хайраар бүтээсэн, Тэнгэрлэг хайр бол баяр баясгалантай, бүтээлч гэдгийг заадаг. Эзэн бол хийсвэр санаа биш, матери биш, Бурхан бол Хувь хүн, Бурхан бол Хайр. Логосын тусламжтайгаар - Тэнгэрлэг үг буюу Түүний бүтээгээгүй энерги нь Их Эзэн бүх бүтээлийг бүтээдэг. “Ертөнцийг бүтээхэд Их Эзэнийг юу ч албадсангүй. Бурханы бүтээлийн хөдөлгөгч хүч нь Түүний хайр байсан. Орчлон ертөнцийг Түүгээр бүтээсэн гэж хэлэхийн оронд Өөрөөсөө, өөрөөр хэлбэл хайраар бүтээсэн гэж хэлэх хэрэгтэй. Дэлхийг бүтээсэн нь Түүний чөлөөт хүсэл зоригийн үйлдэл биш, харин Түүний чөлөөт хайрын үйлдэл байсан" (Метрополитан Каллистус Варе, "Ортодокс зам"). Бидний аз болоход Эзэн бол инженер, механикч, барилгачин биш. Эзэн бол юуны түрүүнд Эцэг юм. Тийм ч учраас дэлхий бол Бурханы хайраас хэтэрсэн зүйл бөгөөд Их Эзэн дэлхийн талаар санаа тавьдаг. Хүн бол бүтээлийн титэм бөгөөд Бурхан түүнийг Бүтээгчдээ бүх бүтээлийг хязгааргүй төгс төгөлдөрт хөтлөхийг хүссэн байнгын баяр баясгалан, талархалтайгаар дууддаг. Дээр дурдсан бүхнээс үзэхэд хайр бол Бурханы жинхэнэ "бага тоосонцор" гэсэн зүй ёсны дүгнэлт юм. Бүх зүйл, хамгийн чухал нь бидний амьдрал - Бурханы мөн чанарын цорын ганц илрэл болох энэхүү ер бусын "бөөмс" -тэй харьцах үед л ач холбогдол, гүн гүнзгий утга учрыг олж авдаг бөгөөд энэ нь хүний мэдлэгт утга учрыг өгч, түүний хязгаараас давж гардаг. Учир нь Евангелист Иоханы ийм энгийн үгсийн дагуу "Бурхан бол хайр!"
