Higgsův boson

elementární částice

Higgsův boson je hmotná skalární elementární částice ve standardním modelu částic. Hraje klíčovou roli ve vysvětlení původu hmotnosti ostatních elementárních částic, zejména rozdílu mezi nehmotným fotonem a velmi těžkými bosony W a Z. Hmotnosti elementárních částic a rozdíly mezi elektromagnetismem a slabou interakcí jsou rozhodující v mnoha mikroskopických dějích, a tak má Higgsův boson na náš vesmír významný vliv.

Higgsův boson
Simulace zobrazující objevení Higgsova bosonu v detektoru CMS (v LHC).
Simulace zobrazující objevení Higgsova bosonu v detektoru CMS (v LHC).
Obecné vlastnosti
KlasifikaceElementární částice
Bosony
Fyzikální vlastnosti
Klidová hmotnost125,09 ± 0,24[1] GeV/c2
Elektrický náboje
Spin0
Stř. doba života2,1 × 10−22 s +2,3/−0,9 × 10−22 s[2]
Historie
PředpověďF. Englert, R. Brout, P. Higgs, Gerald Guralnik, C. R. Hagen, T. W. B. Kibble (1964)
ObjevCERN ATLAS & CMS experiments, 2012[3]

HistorieEditovat

Higgsův boson poprvé předpověděl roku 1964 britský fyzik Peter Higgs, který rozpracoval myšlenky s Philipem Andersonem a nezávisle několika dalšími fyziky.

Na konferenci ICHEP2012 v australském Melbourne 4. července 2012 byl na základě dat z experimentů ATLAS a CMS v CERNu oznámen objev nového bosonu, jehož vlastnosti jsou konzistentní s Higgsovým bosonem.[3] 14. března 2013 vědci z CERNu objev na základě dalších experimentů potvrdili.[4]

Dle zjištění vědců se Higgsův boson rozpadá prostřednictvím čtyř módů: na fotony, bosony W, bosony Z a tauony.[5] V srpnu 2018 dokázali fyzici experimentálního programu ATLAS ve výzkumném centru CERN rozpad Higgsova bosonu na elementární částice, kvark b a antikvark b.[6][7][8]

NázevEditovat

Higgsův boson je často masmédii označován jako „božská částice“,[9] a to na základě názvu knihy The God Particle: If the Universe Is the Answer, What Is the Question? (česky Božská částice: Pokud je vesmír odpovědí, co je otázkou?) Leona Ledermana.[10] Zatímco takové pojmenování zvyšuje zájem médií o částicovou fyziku a Velký hadronový urychlovač,[10] mnoho vědců jej odmítá.[9] Ve snaze částici přejmenovat vybral výbor fyziků název „boson šampaňského“ jako její nejpopulárnější označení.[11]

VlastnostiEditovat

Higgsův boson nelze pozorovat přímo, neboť má příliš krátkou dobu života. Je ale možné zaznamenat produkty jeho rozpadu a z nich rekonstruovat vlastnosti původní částice.[12]

Bez existence Higgsova bosonu by vesmírem létaly všechny částice standardního částicového modelu světelnou rychlostí a nebylo by možné, aby utvořily atomy, předměty, planety, hvězdy apod.[6]

OdkazyEditovat

ReferenceEditovat

  1. O'LUANAIGH, Cian. LHC experiments join forces to zoom in on the Higgs boson. PhysOrg [online]. 17. březen 2015. Dostupné online. (anglicky) 
  2. LOPES, Ana. CMS collaboration homes in on Higgs boson's lifetime. Phys.Org [online]. 2021-12-03 [cit. 2021-12-22]. Dostupné online. (anglicky) 
  3. a b Tisková zpráva CERN [online]. 2012-07-04 [cit. 2022-01-19]. Dostupné online. (anglicky) 
  4. O'LUANAIGH, Cian. New results indicate that new particle is a Higgs boson [online]. CERN, 2013-3-14 [cit. 2013-10-15]. Dostupné online. (anglicky) 
  5. Higgsův boson se může rozpadat na dva fermiony
  6. a b kar. CERN oznámil další úspěch: dokázal rozpad Higgsova bosonu. CT24.cz [online]. 2018-08-29 [cit. 2018-08-29]. Dostupné online. 
  7. Higgs boson seen decaying to two bottom quarks. Physics World [online]. 2018-07-09 [cit. 2021-04-10]. Dostupné online. (anglicky) 
  8. Evidence for the Higgs boson decay to a bottom quark–antiquark pair. S. 501–532. Physics Letters B [online]. 2018-05-10. Roč. 780, s. 501–532. [10.1016/j.physletb.2018.02.050 Dostupné online]. (anglicky) 
  9. a b Ian Sample. Anything but the God particle. www.guardian.co.uk. London: The Guardian, 29-5-2009. Dostupné online [cit. 2009-06-24]. (anglicky) 
  10. a b Ian Sample. Father of the God particle: Portrait of Peter Higgs unveiled. www.guardian.co.uk. London: The Guardian, 3-3-2009. Dostupné online [cit. 2009-06-24]. (anglicky) 
  11. SAMPLE, Ian. Higgs competition: Crack open the bubbly, the God particle is dead. The Guardian. London: 2009-06-12. Dostupné online [cit. 2010-05-04]. (anglicky) 
  12. Na LHC zaregistrovali rozpad částic, který může naznačovat skutečnou existenci Higgsova bosonu

Související článkyEditovat

Externí odkazyEditovat

  1. ZYLA, P. A., et al. (Particle Data Group). Review of Particle Physics. Kapitola 11. Progress of Theoretical and Experimental Physics [online]. The Physical Society of Japan, 2020-08-14, rev. 2021-12-01 [cit. 2022-01-18]. Roč. 2020, čís. 8: 083C01. PDF. ISSN 2050-3911. DOI 10.1093/ptep/ptaa104. (anglicky)