A Higgs-mechanizmus,
a Higgs-térrel való kölcsönhatás ad tömeget
a kvarkoknak, leptonoknak
és a kölcsönhatásokat közvetítő bozonoknak.
Higgs-bozon
(Higgs-részecske, Higgs-tér, Isten-részecske, Higgs-mechanizmus)
Az elmúlt néhány évtized során fejlesztették ki a részecskefizikusok azt az
elegáns elméleti modellt - a standard modellt
- amely a természet alapvető részecskéinek
és erőinek jelenlegi megértéséhez a
keretet adja.
Ennek a modellnek lényeges összetevője egy feltételezett, mindenütt jelenlevő
kvantum mező,
amely feltehetően felelős a részecskék
tömegéért (ez a mező
adhat választ arra az alapvető kérdésre miért van egyáltalán a részecskéknek
tömege). Ezt a mezőt
nevezik Higgs-térnek. A hullám-részecske
kettősség miatt, minden kvantum
mezőhöz alapvetően tartozik egy részecske.
A Higgs-térhez tartozó részecskét
nevezik Higgs-bozonnak (Gyakran nevezik Isten-részecskének is.)
Létezését először Peter Higgs angol fizikus jósolta meg 1960-ban.
A Higgs-mező klasszikusan (tehát nem kvantáltan) is felírható a speciális relativitáselméletben, ekkor mint egy négyes skalár mező jelenik meg, és befolyásolja a részecskék nyugalmi tömegét.
A Higgs-mechanizmus,
a Higgs-térrel való kölcsönhatás ad tömeget
a kvarkoknak, leptonoknak
és a kölcsönhatásokat közvetítő bozonoknak.
Az egész univerzumot kitöltő Higgs-tér egyes "nagy tömegű" részecskéket lelassít, míg más "kis tömegű" részecskékre alig hat.
Ha nem létezne ez a mechanizmus, akkor minden részecske
állandóan fénysebességgel száguldana,
nem jöttek volna létre a csillagok,
az égitestek, természetesen élet sem
lenne.
A Higgs-mechanizmus közvetlenül az Ősrobbanás
után jelenhetett meg. Képletesen olyan a hatása, mintha a testek súrlódnának
a téridőben, vagy ahogy a víz
akadályozza járásunkat egy tóban.
Az elektromágneses és a gyenge
kölcsönhatás egységes elmélete megalkotásához a Higgs-mechanizmust
is bevonták. Így derült ki, hogy az elektrogyenge
kölcsönhatás közvetítő részecskéi,
a W- és Z-bozonok
nagy tömegűek, a protonénál
81-szer, illetve 92-szer nagyobb a tömegük.
A CERN-ben végzett kísérletek pontosan
igazolták a számításokat.
A Higgs-mechanizmus magyarázatot adott arra is, miért 0 a tömege
a fotonnak, az elektromágneses
kölcsönhatás közvetítőjének, így vált érthetővé, hogy nagyobb tömegű
közvetítő részecskéi miatt gyengébb a
gyenge kölcsönhatás az elektromágnesesnél.
A Higgs-mechanizmus igazolásához már "csak" a közvetítő
részecskéit (Higgs-bozon) kellene megtalálni.
Az LHC 2012. 06. 04-én bejelentette, hogy új részecskét találtak, amely nagy valószínűséggel a Higgs-bozon. 2013. 03. 14-én jelentették be, hogy az eredmények ellenőrzése alapján kijelenthető, a részecske egy Higgs-bozon.