Bozony Higgsa


Model oddziaływań słabych i elektromagnetycznych Glashowa nie wyjaśniał, czemu W± i Z0 maja masę, natomiast foton nie posiada masy. W 1964 roku Peter Higgs w Anglii wysunął hipotezę, że foton mógłby mieć masę, gdyby jednocześnie istniały w przyrodzie masywne cząstki bezspinowe. Cząstki te nazwano bozonami Higgsa.

Bozon Higgsa w Modelu Standardowym jest jedną z cząstek elementarnych, obok trzech pokoleń leptonów i trzech pokoleń kwarków, którym towarzyszą bozony, przenoszące oddziaływania między fermionami: foton (oddziaływania elektromagnetyczne), bozony W± i Z0  (oddziaływania słabe) oraz 8 gluonów (oddziaływania silne, czyli kolorowe). Uważa się, że bozon Higgsa jest odpowiedzialny za nadawanie mas kwarkom i leptonom, a także bozonom W± i Z0 oraz być może również neutrinom poprzez tak zwany mechanizm Higgsa. Mechanizm ten narusza pewną lokalną (zależną od punktu) symetrię oddziaływań elektrosłabych. Obdarowywana masą cząstka oddziałuje z bozonem Higgsa tym silniej, im większą masę nadaje jej pole bozonu, a także im większą masę ma sam bozon.
Obecność bozonu Higgsa w Modelu Standardowym przejawia się w niektórych kanałach rozpadów dobrze poznanych cząstek, a także towarzyszy ich powstawaniu. Fakty te dostarczają wskazówek, gdzie należy szukać bozonu Higgsa (z jakim prawdopodobieństwem należy się go spodziewać). Jednym z głównych produktów rozpadu cząstek Higgsa są kwarki niskie b. To właśnie na podstawie tych kwarków oszacowano (na poziomie wiarygodności przekraczającym 99% ), że bozon Higgsa ma masę równą około 114 GeV.

Duże nadzieje na odkrycie cząstek Higgsa związane jest z powstaniem w 2005 roku wielkiego akceleratora wiązek przeciwbieżnych (Large Hadron Collider - Wielki Zderzacz Hadronów) o dostępnych energiach przekraczających 14 TeV. Jednak z powodów technicznych nie przeprowadzono jeszcze żadnych badań. W zamian podkręcono istniejący akcelerator (LEP Large Elektron-Positron) do granic możliwości, by osiągnąć jak największe energie. W wyniku tych badań zaobserwowano w dwóch z czterech detektorów pewne zdarzenia, które niektórzy badacze próbują interpretować jako ślad cząstki Higgsa. 

idź do spisu treści