Τι είναι το μποζόνιο Higgs. Το μποζόνιο Higgs θεωρείται υπεύθυνο για τη μάζα και δείχνει ότι ο κενός χώρος είναι γεμάτος με σωματίδια και πεδία δυνάμεων
Σωματίδιο Higgs
Το μποζόνιο Higgs είναι ένα θεμελιώδες σωματίδιο που προβλέφθηκε θεωρητικά από τον Peter Higgs και φαίνεται να κρύβει το κλειδί στην ερώτηση, γιατί τα στοιχειώδη σωματίδια έχουν μάζα.
Η ανακάλυψη δείχνει ότι ο κενός χώρος, κάθε άλλο παρά κενός είναι. Είναι κυριολεκτικά γεμάτος με δυνητικά σωματίδια και πεδία δυνάμεων. Η προέλευση της μάζας φαίνεται να είναι συνυφασμένη με αυτό το φαινόμενο.
Στη θεωρία της σχετικότητας, υπάρχει σημαντική διαφορά μεταξύ σωματιδίων με και χωρίς μάζα: Κάθε άμαζο σωματίδιο ταξιδεύει με την ταχύτητα του φωτός, ενώ τα σωματίδια με μάζα δεν μπορούν να αγγίξουν ποτέ αυτό το όριο ταχύτητας.
Πώς όμως προκύπτει η μάζα στα υποατομικά σωματίδια;
Ο Higgs αναφέρει πως το κενό περιέχει ένα «πανταχού παρών» πεδίο που μπορεί να επιβραδύνει κάποια άμαζα στοιχειώδη σωματίδια – όπως ένα δοχείο με μέλι επιβραδύνει μία σφαίρα μεγάλης ταχύτητας.
Τέτοια σωματίδια θα συμπεριφέρονται σα σωματίδια με μάζα, που ωστόσο ταξιδεύουν με ταχύτητες μικρότερες αυτής του φωτός.
Άλλα σωματίδια – όπως τα φωτόνια – είναι απρόσβλητα στο πεδίο: δεν επιβραδύνονται και παραμένουν άμαζα.
Αν και το πεδίο Higgs δεν είναι καθεαυτό μετρήσιμο, επιταχυντές μπορούν να το διεγείρουν και να απελευθερώσουν ανιχνεύσιμα σωματίδια που ονομάζονται μποζόνια Higgs. Οι φυσικοί των στοιχειωδών σωματιδίων είναι μπροστά σε μία μεγάλη ανακάλυψη. Ο επιταχυντής του εργαστηρίου CERN/European Organization for Nuclear Research/Ευρωπαϊκός Οργανισμός Πυρηνικών Ερευνών στην Ελβετία, το οποίο διαθέτει τον μεγαλύτερο επιταχυντή ατομικών σωματιδίων, εντόπισε το μποζόνιο Higgs.
Οι ειδικοί χαρακτηρίζουν το μποζόνιο Higgs εξαιρετικά ασταθές και όταν σχηματιστεί καταρρέει σχεδόν ακαριαία και δίνει άλλα υποατομικά σωματίδια.
Τα μποζόνια Χιγκς δεν υπάρχουν πουθενά σε σταθερή κατάσταση. Το σωματίδιο υπάρχει μόνο στιγμιαία σε συνθήκες ακραίας θερμοκρασίας ή ενέργειας, όπως προτιμούν να λένε οι φυσικοί. Το σωματίδιο μπορεί, επίσης, να εμφανίζεται στιγμιαία σε τυχαία συμβάντα υψηλής ενέργειας, χωρίς ωστόσο να είναι συστατικό της καθημερινής πραγματικότητας.
Ωστόσο, υπάρχουν και τα «εικονικά» σωματίδια Χιγκς, τα οποία εμφανίζονται κυριολεκτικά από το πουθενά και εξαφανίζονται μια στιγμή μετά. Δηλαδή, το Χιγκς μπορεί να εμφανιστεί σε οποιοδήποτε μέρος, αλλά μονάχα για μια στιγμή.
Το μποζόνιο Higgs είναι το θεμελιώδες σωματίδιο που σχετίζεται με το πεδίο Higgs, ένα πεδίο που δίνει μάζα σε άλλα θεμελιώδη σωματίδια, όπως τα ηλεκτρόνια και τα κουάρκ. Η μάζα ενός σωματιδίου καθορίζει πόσο αντιστέκεται στην αλλαγή της ταχύτητας ή της θέσης του όταν συναντά μια δύναμη. Δεν έχουν όλα τα θεμελιώδη σωματίδια μάζα. Κάνει δυνατή την ύπαρξη της ύλης και των αλληλεπιδράσεων, όπως τις γνωρίζουμε και είναι υπεύθυνο για την εμφάνιση της μάζας όλων των γνωστών στοιχειωδών σωματιδίων. Χωρίς το πεδίο Higgs, και επομένως χωρίς το μποζόνιο Higgs, δε θα υπήρχαν ατομικά στοιχεία, ούτε άστρα και ούτε ζωή σε αυτό το σύμπαν.
Χωρίς αυτή την επιρροή, το Σύμπαν θα είχε μια εντελώς διαφορετική δομή. Σε ένα απλό άτομο υδρογόνου, για παράδειγμα, η ακτίνα της τροχιάς του ηλεκτρονίου είναι αντιστρόφως ανάλογη με τη μάζα του ηλεκτρονίου. Ένα ηλεκτρόνιο χωρίς μάζα θα βρισκόταν επομένως στο άπειρο από το πρωτόνιο, μη επιτρέποντας καθόλου τον σχηματισμό ατόμων.
Οι κοσμικές ακτίνες που χτυπούν τη Γη έχουν ενέργειες υψηλές κι επομένως είναι σίγουρα πιθανό οι κοσμικές ακτίνες να δημιουργούν σωματίδια μποζονίου Higgs ανεξάρτητα από τον οποιονδήποτε άλλο ανθρώπινο επιταχυντή σωματιδίων. Ωστόσο, αυτά τα μποζόνια Higgs σίγουρα δε βομβαρδίζουν κάθε σωματίδιο όλη την ώρα.
Βιβλιογραφία
home.cern
Τα καλύτερα συμπληρώματα διατροφής για την υγεία σας
Πατήστε, εδώ, για να παραγγείλετε τα καλύτερα συμπληρώματα διατροφής για την υγεία σας
Διαβάστε, επίσης,
Το μέλλον επηρεάζει το παρόν και το παρόν επηρεάζει το παρελθόν
Δεν υπάρχει χρόνος, δεν υπήρξε ποτέ και δεν θα υπάρξει ποτέ
