우리가 계속 듣게되는 것은 – Higgs Boson이며, 왜 중요한가?
배우는 가장 좋은 방법은 가르치는 것입니다. 그리고 내가이 일을 제대로하면 아마 어쩌면 아마도 에피소드가 끝날 무렵에 조금 더 잘 이해할 것입니다.
이 비디오는 Higgs boson이라는 용어를들을 때마다 눈이 번쩍이는 사람을위한 것입니다. 당신은 그것이 일종의 입자, 노벨상, 질량, blah blah라는 것을 알고 있습니다. 그러나 당신은 그것이 무엇인지, 왜 중요한지를 얻지 못합니다.
먼저 표준 모델부터 시작하겠습니다. 이것은 과학자들이 이해하는 입자 물리학의 법칙입니다. 그들은 우리 주변의 모든 문제와 힘을 설명합니다. 문제의 대부분은 몇 가지 큰 미스터리가 있습니다.
그러나 이해해야 할 중요한 것은 두 가지 주요 범주가 있습니다 : fermions와 bosons.
Fermions는 중요합니다. 쿼크로 구성된 양성자와 중성자가 있으며 전자와 중성미자처럼 불가분의 렙톤이 있습니다. 지금까지 나와 함께? 당신이 만질 수있는 모든 것은이 fermions입니다.
보손은 우주의 힘을 전달하는 입자입니다. 아마도 당신이 잘 알고있는 것은 전자기력을 전달하는 광자입니다. 그런 다음 강한 핵력을 전달하는 글루온과 약한 핵력을 전달하는 W 및 Z 보손이 있습니다.
미스터리 번호 1, 중력. 그것이 우주의 기본 힘 중 하나이지만, 아무도이 힘을 전달하는 보손 입자를 발견하지 못했습니다. 따라서 노벨상을 찾고 있다면 중력 보손을 찾으십시오. 중력에 보손이 없음을 증명하고 노벨상을받을 수도 있습니다. 어느 쪽이든, 당신을 위해 노벨상이 있습니다.
다시, 이것은 표준 모델이며, 우리가 주변에서 볼 때 자연의 법칙을 정확하게 설명합니다.
물리학에서 가장 큰 미해결 미스터리 중 하나는 질량의 개념이었습니다. 왜 질량이 있거나 관성이 있습니까? 물체에있는 물리적 인 물건의 양이 움직이는 것이 얼마나 쉬운 지, 멈추는 것이 얼마나 어려운지를 정의하는 이유는 무엇입니까?
1960 년대 물리학 자 Peter Higgs는 모든 공간에 스며 들고 물과 헤엄 치는 물고기처럼 물질과 상호 작용하는 어떤 종류의 필드가 있어야한다고 예측했습니다. 물체의 질량이 클수록이 Higgs 필드와 더 많은 상호 작용을합니다.
우주의 다른 기본 힘과 마찬가지로, H 스 필드에는 힘을 전달하기 위해 해당 보손이 있어야합니다. 이것이 iggs 스 보손입니다.
필드 자체는 감지 할 수 없지만 해당 Higgs 입자를 어떻게 든 감지 할 수 있으면 필드가 있다고 가정 할 수 있습니다.
그리고 여기에 Large Hadron Collider가 등장합니다. 입자 가속기의 역할은 공식 e = mc2를 통해 에너지를 물질로 변환하는 것입니다. 양자와 같은 입자를 큰 속도로 가속시킴으로써 막대한 양의 운동 에너지를 제공합니다. 실제로, 현재 구성에서, LHC는 양자를 0.999999991c로 이동 시키며, 이는 빛의 속도보다 약 10km / h 느리다.
반대 방향으로 움직이는 입자 빔이 충돌하면 작은 양의 공간에 막대한 양의 에너지가 집중됩니다. 이 에너지는 어딘가에 있어야하므로 문제없이 얼어 붙습니다 (아인슈타인 덕분에). 더 많은 에너지를 충돌할수록 더 많은 입자를 만들 수 있습니다.
그래서 2013 년에 LHC는 물리학 자들이 충돌 에너지를 정확한 수준으로 조정 한 다음 H 스 보손이 붕괴 할 때 발생하는 입자의 계단식을 감지함으로써 iggs 스 보손의 존재를 최종적으로 확인할 수있게했습니다.
올바른 입자가 감지되므로 Higgs boson이 있다고 가정 할 수 있으며 이로 인해 Higgs 필드가 있다고 가정 할 수 있습니다. 모두를위한 노벨상.
나는 미스터리가 몇 개 남았다 고 말했다. 물론 중력은 하나 였지만 몇 가지 더 있습니다. 현실은 물리학 자들이 이제 내가 묘사 한 문제가 실제로 전체 우주의 일부일 뿐이라는 것을 알고 있다는 것입니다. 우주 론자들은 우주의 4 %만이 우리가 잘 알고있는 정상적인 중음 질 물질이라고 추정합니다.
23 %는 암흑 물질이고, 73 %는 암흑 에너지입니다. 그래서 물리학 자들이 수년간 바쁘게 지낼 수있는 많은 미스테리가 여전히 남아 있습니다.
그래서 2013 년에 Large Hadron Collider는 물리학 자들이 50 년 동안 예측했던 입자를 마침내 밝혀 냈습니다. 표준 모델의 마지막 부분이 마침내 존재하는 것으로 입증되었으며 우리는 우주의 4 %가 무엇인지 이해하는 데 더 가깝습니다. 나머지 96 % (아, 중력)는 여전히 완전한 미스터리입니다.
물리학 자들은 LHC를 더 높은 수준의 에너지로, 다른 입자를 찾고, 암흑 물질을 이해하고, 미세한 블랙홀을 생성 할 수 있는지 알아 봅니다. 이 강력한 악기에는 더 많은 과학이 공개되어 있으므로 계속 지켜봐주십시오.
간단히 말해 iggs 스 보손입니다. 입자 물리학에 대해 이야기하고 싶은 다른 개념이 있는지 알려주세요. 아래 의견에 아이디어를 넣으십시오.
팟 캐스트 (오디오) : 다운로드 (지속 시간 : 6:17 — 5.8MB)
구독하기 : Apple Podcasts | 안드로이드 | RSS
팟 캐스트 (비디오) : 다운로드 (지속 시간 : 6:40 — 78.9MB)
구독하기 : Apple Podcasts | 안드로이드 | RSS