우리는 모두 물리학 자의 chagrin에게 미디어에 실수로 "신 입자"로 태그 된 Higgs boson을 알고 있으며, 2012 년 LHC (Large Hadron Collider)에서 처음 발견 된 아 원자 입자입니다. 모든 시공간에 스며드는 필드; 그것은 전자 나 쿼크와 같은 많은 입자와 상호 작용하여 그 입자에 질량을 제공하여 매우 시원합니다.
그러나 우리가 발견 한 iggs 스는 놀라 울 정도로 가벼웠다. 우리의 최선의 추정에 따르면, 그것은 훨씬 무거웠을 것입니다. 이것은 흥미로운 질문을 열어줍니다. 물론, 우리는 iggs 스 보손을 발견했지만 그게 유일한 iggs 스 보손입니까? 그들 자신의 일을하고 더 떠 다니는가?
비록 우리가 아직 더 무거운 iggs 스에 대한 증거는 없지만, 세계에서 가장 큰 원자 분쇄기 인 LHC에 기반을 둔 연구팀이 우리가 말하는대로 그 질문에 파고 있습니다. 그리고 고리 모양의 충돌체 내부에 양성자가 함께 뭉쳐 짐에 따라 다양한 유형의 iggs 스로 구성된 H 스 입자와 iggs 스 입자도 숨겨져 나올 수 있습니다.
무거운 iggs 스가 실제로 존재한다면, 우리는 입자 물리학의 표준 모델에 대한 이해를 눈에 보이는 것보다 iggs 스에 훨씬 더 많이 있다는 새로운 발견으로 재구성해야합니다. 그리고 이러한 복잡한 상호 작용 내에서 유령 중성미자 입자의 질량에서부터 우주의 궁극적 운명에 이르기까지 모든 것에 대한 단서가있을 수 있습니다.
보손에 관한 모든 것
iggs 스 보손이 없으면 거의 모든 표준 모델이 다운됩니다. 그러나 iggs 스 보손에 대해 이야기하려면 먼저 표준 모델이 우주를 보는 방식을 이해해야합니다.
표준 모델을 사용하는 아 원자 세계에 대한 최선의 개념에서 입자로 생각하는 것은 실제로 중요하지 않습니다. 대신 필드가 있습니다. 이 필드는 모든 공간과 시간에 스며 들어 있습니다. 각 종류의 입자마다 하나의 필드가 있습니다. 전자 분야, 광자 분야 등이 있습니다. 입자로 생각하는 것은 특정 분야에서 실제로 작은 진동입니다. 그리고 입자들이 서로 튀어 오를 때 (예를 들어, 서로 튀어 오름), 그것은 매우 복잡한 춤을 추고있는 분야의 진동입니다.
iggs 스 보손에는 특별한 종류의 분야가 있습니다. 다른 분야와 마찬가지로 모든 공간과 시간에 스며들며 다른 모든 분야와 이야기하고 놀고 있습니다.
그러나 iggs 스의 분야는 다른 분야로는 달성 할 수없는 매우 중요한 두 가지 일이 있습니다.
첫 번째 임무는 약한 핵력의 운반체 인 W와 Z의 보손 (각 분야를 통해)과 대화하는 것입니다. 이 다른 보손들과 대화함으로써 iggs 스는 질량을 줄 수 있으며 전자기력의 운반자 인 광자로부터 분리 된 상태를 유지할 수 있습니다. iggs 스 보손이 달리는 간섭이 없다면,이 모든 운반체가 합쳐지고이 두 힘이 합쳐집니다.
iggs 스 보손의 다른 임무는 전자와 같은 다른 입자와 대화하는 것입니다. 이러한 대화를 통해 대중에게도 도움이됩니다. 이 입자들의 질량을 설명 할 다른 방법이 없기 때문에이 모든 것이 잘 작동합니다.
가볍고 무거운
이것은 1960 년대에 일련의 복잡하지만 확실하게 우아한 수학을 통해 해결되었지만 이론에는 한 가지 작은 장애가 있습니다. iggs 스 보손의 정확한 질량을 예측하는 실제 방법은 없습니다. 다시 말해, 파티클 콜 라이더에서 파티클 (더 큰 필드의 작은 국소 진동)을 찾을 때, 무엇을 어디서 찾을 것인지 정확히 알 수 없습니다.
2012 년, LHC의 과학자들은 light 스 장을 나타내는 입자 몇 개가 양자가 거의 광속으로 서로 충돌 할 때 생성 된 것을 발견 한 후 iggs 스 보손의 발견을 발표했다. 이 입자의 질량은 125 기가비트 (GeV), 또는 대략 125 개의 양성자 (proton)와 같았습니다. 그래서 그것은 무겁지만 엄청나게 크지는 않습니다.
언뜻보기에 모든 것이 잘 들립니다. 물리학 자들은 실제로 iggs 스 보손의 질량에 대한 확고한 예측이 없었기 때문에 그것이 원하는 것이 될 수있었습니다. 우리는 LHC의 에너지 범위 내에서 질량을 찾았습니다. 샴페인을 터 뜨리고 축하합시다.
iggs 스 보손의 질량에 대한 주저하고 종류의 반 예측이 다른 입자 인 탑 쿼크와 상호 작용하는 방식에 근거한 것을 제외하면. 이 계산은 125 GeV보다 훨씬 높은 수치를 예측합니다. 그 예측이 잘못되었을 수도 있지만, 수학으로 돌아가서 어떤 일이 벌어지는 지 알아 내야합니다. 또는 광범위한 예측과 LHC 내부에서 발견 된 현실의 불일치로 인해 Higgs boson 이야기가 더 많을 수 있습니다.
거대한 iggs 스
현 세대의 입자 충돌체로는 볼 수없는 너무 많은 Higgs boson이있을 수 있습니다. (대량 에너지는 아인슈타인의 유명한 E = mc ^ 2 방정식으로 되돌아갑니다. 이것은 에너지가 질량이고 질량이 에너지임을 나타냅니다. 입자의 질량이 클수록 더 많은 에너지가 있고 더 많은 에너지가 필요합니다. 의회.)
실제로, 물리학에 대한 지식을 표준 모델 이상으로 끌어 올리는 일부 추론은 이러한 무거운 iggs 스 보손의 존재를 예측합니다. 이러한 추가 iggs 스 캐릭터의 정확한 본질은 물론 하나 또는 두 개의 여분의 H 스 필드에서부터 여러 다른 종류의 iggs 스 보손으로 구성된 복합 구조물에 이르기까지 이론에 따라 다릅니다.
이론가들은 이러한 이론을 테스트 할 수있는 가능한 방법을 찾기 위해 노력하고 있습니다. 대부분 이론은 현재 실험에 액세스 할 수 없기 때문입니다. 물리학 자 팀은 고 에너지 물리학 저널 (Journal of High Energy Physics)에 제출하고 프리 프린트 저널 arXiv에 온라인으로 게재 한 최근 논문에서 입자가 부패 할 수있는 독특한 방식을 기반으로 더 많은 iggs 스 보손 (Higgs bosons)의 존재에 대한 검색 제안을 진행했습니다 전자, 중성미자 및 광자와 같은 더 가볍고 쉽게 인식 할 수있는 입자. 그러나 이러한 붕괴는 극히 드물기 때문에 원칙적으로 LHC에서이를 찾을 수는 있지만 충분한 데이터를 수집하는 데 수년이 더 걸릴 것입니다.
무거운 iggs 스에 관해서는, 우리는 단지 인내심을 가져야 할 것입니다.
