» »

Higgsov bozon deset let pozneje

Higgsov bozon deset let pozneje

Slo-Tech - Danes mineva 10 let od odkritja Higgsovega bozona, ki ga je veliki hadronski trkalnik v švicarskem CERN-u našel skoraj pol stoletja po teoretični napovedi Petra Higgsa in sodelavcev. Ob današnji obletnici je skupina ATLAS, ki ga je bila skupaj s CMS odkrila, v Nature objavila pregledni članek o desetletni zgodovini delca in kaj smo se v tem času naučili. Pred desetimi leti so prvikrat opazili sledi Higgsovega bozona, do danes pa so jih proizvedli še vsaj 30-krat toliko.

Prve meritve so dale grobe podatke o delcu, med drugim so potrdili, da nima spina, med letoma 2015 in 2018 pa so nadaljnji trki razkrili še več. Ocenjujejo, da so v tem času proizvedli vsaj devet milijonov Higgsovih bozonov (večinoma z zlivanjem gluonov), a le manjšino so lahko eksperimentalno zaznali (0,3 odstotka). To je še vedno več kot spočetka, k čemur je znatno prispevala nadgradnja LHC, ki je trkal s 13 TeV. In tako danes vemo, da ima Higgsov bozon maso 125 GeV. Takoj po nastanku se razkroji, saj je njegova razpolovna doba 1,6 10-22 s.

Prve trke, pri katerih so uspešno zaznali Higgsov bozon, so sicer opravili 10. junija 2012, so šele julija o tem poročali. Eksperimenta sta začela delovati leta 2010, torej so ga v resnici odkrili zelo naglo. Higgsov bozon je delec, ki predstavlja ekscitacijo Higgsovega polja, ki prežema vesolje (podobno kot je foton vzbuditev ali energijski paket elektromagnetnega polja). To mislimo dobesedno, saj polje nima nobenega prepoznavnega vera, temveč je preprosto sklopljeno z vakuumom. To je polje, ki je odgovorno za maso nekaterih osnovnih delcev. Higgsov bozon je zadnji delec, ki smo ga dodali v standardni model. Ta s 17 osnovnimi delci skoraj v celoti opisuje današnje poznavanje fizike.

Čeprav je Higgsov bozon odkrit, v CERN-u nadaljujejo delo. Tretjo serijo eksperimentov LHC-ja bodo pognali ta teden, z njo pa želijo natančneje določiti življenjsko dobo Higgsovega bozona in morda odkriti še kakšne eksotične delce. Kaj točno pa bi lahko bila nadgradnja standardnega modela, ki je nujna, pa še ni čisto jasno. Morda bo to supersimetrija, morda kaj tretjega.

21 komentarjev

fikus_ ::

Kako ga sploh zaznajo v tako kratkem času?!???

In kaj je naslednja zadeva za potrdit teorijo?
Učite se iz preteklosti, živite v sedanjosti in razmišljajte o prihodnosti.

zerrc ::

"polje nima nobenega prepoznavnega vera"
???
Verjetno ste želeli napisati "vira"?
n.n.

pegasus ::

janezvalva ::

celovečerc na to temo:
IQ test: v enem vedru imaš 2l vode, v drugem 1l vode. koliko veder imaš?

one too many ::

@fikus: Delčki sicer niso moje področje.
Higgsov bozon so zaznali posredno. Kakor vem, so v teoriji predvideli reakcijo (očitno zlivanje gluonov), ki ustvari Higgsov bozon. Bozon takoj razpade (10^-22 s) na druge delce, ki jih nato lahko zaznajo oziroma vsaj njihove nadaljnje razpadne produkte.
Ker končni delci, ki jih lahko zaznamo, lahko nastanejo preko več poti, so morali narediti veliko meritev, da so lahko statistično potrdili Higgsov bozon (meja je bila 5 ali 6 sigma).
Kako zaznajo delce? Fotone v vidni valovni dolžini npr. zaznavajo kar fotoaparati. Drugi takšen detektor je meglična celica - nabiti delec potuje skozi paro in jo ionizira. To potem zgleda nekako tako. Nabiti delec v električnem polju sledi paraboli, v magnetnem polju pa kroži (če ima konstantno hitrost). Iz radijev lahko izračunajo maso in hitrost. Če delec ni nabit, in če nimajo drugega mehanizma (ne vem, mogoče magnetni moment?), delca ne zaznajo. Lahko pa vidijo, da je iz ene reakcije sled izginila in se pojavila drugje. Da obstaja nenabiti delec, pa vidijo iz "neohranjene" energije in gibalne količine.

Torej iz produktov so izračunali, da so opazili Higgsov bozon. Princip nedoločenosti ne velja le za položaj in hitrost (gibalno količino), temveč tudi za druge količine, med drugim za energijo (maso) in čas (življenjska doba). Torej, bolj natančno kot je lahko izmerjena masa, daljši je razpolovni čas. Tukaj lahko vidiš, da za stabilne delce taka meritev ni mogoča, saj preprosto ne moremo dovolj natančno meriti energije (mase), da bi lahko opazili porazdelitev. En način meritve življenske dobe je iz opažene dolžine poti delca in hitrosti (mislim, da to deluje za okoli 10^-15 s).

Kaj sledi? Ne vem, standardni model je rešen. Manjka enotna teorija z gravitacijo in verjetno še kup nerešenih vprašanj iz standardnega modela. Kakor sledim področju, je problem, da so vsi rezultati eksperimentov pričakovani v okviru standardnega modela. To je dobro za standardni model, toda slabo iz vidika, da ne dobimo novih podatkov na katerih bi lahko gradili boljšo teorijo.

mr_chai ::

Jaz mislim, da ti delčki in čas-prostor niso objektivna resnica realnosti. Pred kratkim sem dobil v roke knjigo prof. Donalda Hoffmana, The case against reality. Malo mi je dalo mislit.

Zgodovina sprememb…

  • predlagalo izbris: schurda ()

fikus_ ::

One too many, hvala za razlago.
Učite se iz preteklosti, živite v sedanjosti in razmišljajte o prihodnosti.

Gagatronix ::

mr_chai je izjavil:

Jaz mislim, da ti delčki in čas-prostor niso objektivna resnica realnosti. Pred kratkim sem dobil v roke knjigo prof. Donalda Hoffmana, The case against reality. Malo mi je dalo mislit.



Psiholog in filozof bo o fiziki pametoval ja...

Zgodovina sprememb…

  • predlagalo izbris: schurda ()

lemur233 ::

Sj ne pametuje o fiziki, ampak zavesti. Skuša rešiti (1) "the hard problem" zavesti. Sj tud sam ne pravi, da je njegova teorija resnična, gre sam za razmišljanje.

(1) Hard problem of consciousness @ Wikipedia

Evolucijsko so naša čutila optimizirana da zaznavamo mogoče nekaj kar sploh ni resnica. On je poimenoval te matematične funkcije "fitness fukcije", to so strategije, ki ti omogočajo preživetje. Ena fitness funkcija je za neko žival dobra, za neko ni, vsaka vrsta ima drugačne. In ta projekcija realnosti, ki jo zaznavamo je vezana na te fitness funkcije. Kača zaznava realnost drugače, bakterija E.Coli tudi, človek drugače... Ampak kdo pa pravi, da to kar zaznavami mi ljudje, da to je pa že objektivna resnica realnosti, da to je to, taka je.


Kaj če je osnova vsega zavest, da je v ozadju realnost samo neskončno prepletenost različnih zavesti in so naša življenja zgolj posledica, tega da zavest nadene VR očala in se izgubi v tem VR svetu. To sem metaforično opisal, kdo ve kaj se zares dogaja.

Enkrat je zavest (agent) človek, enkrat je bakterija E.coli, drugič delfin... Ali bakterija misli, da živi v 2d svetu ? Mogoče zaznava sam 2d svet, saj vse kar rabi delat je, da se pomika proti določenim encimom. Zaznavati mora levo, desno, naprej , nazaj..

Naš jezik percepcije realnosti je fizika. Ampak kaj če je to napačen jezik za opis realnosti. Ker vse je vezano na naše percepcije.

Zgodovina sprememb…

  • spremenilo: lemur233 ()

Gagatronix ::

"Ne razumem x zato bom zdaj nakladal v tri krasne."

Zgodovina sprememb…

  • predlagalo izbris: schurda ()

lemur233 ::

Gagatronix je izjavil:

"Ne razumem x zato bom zdaj nakladal v tri krasne."


Znam samo x, zato mislim, da je x prava stvar.

lemur233 ::

Sj drugače, kdo pa razume kvantno fiziko. Nobeden. Pomojm bolj ko poznaš to področje, recimo da si naredu doktorat iz kvantne fizike in delaš v Cernu. Razumeš nekaj resnic realnosti, ki jih zaznavajo senzorji, ki so jih naredili. In pomagaš si še z matematičnimi modeli. Ampak bolj ko to študiraš, bolj vidiš koliko še ne veš in ne razumeš. Tudi vprašanje Zakaj je tu pomembno. Zakaj obstaja anti materija. Zakaj imajo elektroni, protonni in nevtroni svojega "zlobnega" bratca, ki skupaj predstavljajo anti-materijo ? Zakaj? A je možno, da bodo kdaj uspeli odgovoriti na to vprašanje. Če je realnost vse to kar vidimo in raziskujemo v tem prostoru kvantne fizike, imam občutek, da temu ne bo nikoli konca. Vedno bodo stvari, ki še ne bodo odkrite.

Gagatronix ::

lemur233 je izjavil:

Gagatronix je izjavil:

"Ne razumem x zato bom zdaj nakladal v tri krasne."


Znam samo x, zato mislim, da je x prava stvar.


Ker ne razumes, kako znanost deluje.

lemur233 ::

Gagatronix je izjavil:

lemur233 je izjavil:

Gagatronix je izjavil:

"Ne razumem x zato bom zdaj nakladal v tri krasne."


Znam samo x, zato mislim, da je x prava stvar.


Ker ne razumes, kako znanost deluje.


MA ti ne razumeš. Še enkrat preber.

Gagatronix ::

Fizika je znanost. Filozofija je pa nakladanje.

SmolWhale ::

Gagatronix je izjavil:

lemur233 je izjavil:

Gagatronix je izjavil:

"Ne razumem x zato bom zdaj nakladal v tri krasne."


Znam samo x, zato mislim, da je x prava stvar.


Ker ne razumes, kako znanost deluje.


Prestavi za -0,033 po Z osi in bo bolje.

Lp

Zgodovina sprememb…

lemur233 ::

Gagatronix je izjavil:

Fizika je znanost. Filozofija je pa nakladanje.


Sj drugač maš tud mal matematičnega nakladanja https://www.cogsci.uci.edu/~ddhoff/Hoff...

JanBrezov ::

Gagatronix je izjavil:

Fizika je znanost. Filozofija je pa nakladanje.

"Spremljam" tako fizike kot filozofe in se mi zdi, da veliko fizikov konča v filozofiji, ker fizika sama zase ne daje odgovorov. Spodaj imaš en tak primer. Razložena je enačba za svetlobe, a potem sledi realizacija, da je to noro. Link je na YouTube na trenutek, o katerem govorim (ne znam vstaviti YouTube videa s skokom na časovno značko).

The Closest We Have to a Theory of Everything
Celotno:

gus5 ::

one too many je izjavil:

Kaj sledi? Ne vem, standardni model je rešen.
Ni rešen. Nasprotno. Zdi se, da je standardni model kvantne mehanike slepa ulica. Prelomno leto 2015, ko so potrdili/izmerili raztezanje prostor-časa. In s tem Einsteinovo interpretacijo gravitacije. Za Alberta gravitacija kot sila ne obstaja, je le manifestacija interakcije med objekti z maso & prostor-časom. Kvantna mehanika: gravitacija je sila, ki jo omogoča graviton. Ena izmed primarnih nalog trkalnika CERN je (bila) prav potrditev obstoja gravitona. Potdili so obstoj Higgsovega bozona, v tolažbo še nekaj "brezveznih" penta- & tetrakvarkov. Ne pa gravitona. Ki verjetno sploh ne obstaja. ;)

Gagatronix je izjavil:

Fizika je znanost. Filozofija je pa nakladanje.
Fizika je filozofija (filo - rad; zofija - vednost = radovednost) o fizičnem svetu, matematika religija (utemeljena na aksiomih, tj. trditvah, ki se ne dokazujejo). ;)

Ogromno fizikalnih teorij nima nobene potrditve v eksperimentih. Npr. teorija inflacije Alana Gutha, pa vse teorije (super)strun, multivesolja ipd. Vse golo nakladanje, ki ga žene radovednost. Trditve v "filozofskih" teorijah so možne, vprašanje pa je, ali tudi verjetne.

lemur233 je izjavil:

Sj ne pametuje o fiziki, ampak zavesti. Skuša rešiti (1) "the hard problem" zavesti. Sj tud sam ne pravi, da je njegova teorija resnična, gre sam za razmišljanje.
Stvar percepcije. Dejstvo je, da veliko tega, kar se nam zdi, da zaznavamo, v realnem ne obstaja (barve, zvok, okus, otip, vonjave..., tudi zavest) - gre za iluzije oz. psevdo-izkušnje, ki jih ustvarijo možgani. Problem je, ker ljudje percepcijo zamenjujejo za realno. In kako je videti realno? Nihče ne ve, dokončna resnica o realnem je neizgovorljiva, možne so le interpretacije.

bobby ::

Velika vecina nas bi pa z veseljem izkusila en warp skok na enem Enterprise atarshipu, a ne? Jaz vem, da bi. In zato so potrebni taksni in drugacni eksperimenti, s katerim se odkriva sestava. In tistemu, ki mu je jasno, kaj napredek potrebuje, je igral kako igrco, ko si moral buildat vec razlicnih lastnosti, da si na koncu prisel do zeljene tehnologije,.. No to je to in nic drugega. Vmes je pa kolateralna skoda,...
Ce eksplicitno ne odgovorim osebam PNG ali PR,..I dont care about your opinion.

trancer01 ::

gus5 je izjavil:

one too many je izjavil:

Kaj sledi? Ne vem, standardni model je rešen.
Ni rešen. Nasprotno. Zdi se, da je standardni model kvantne mehanike slepa ulica. Prelomno leto 2015, ko so potrdili/izmerili raztezanje prostor-časa. In s tem Einsteinovo interpretacijo gravitacije. Za Alberta gravitacija kot sila ne obstaja, je le manifestacija interakcije med objekti z maso & prostor-časom. Kvantna mehanika: gravitacija je sila, ki jo omogoča graviton. Ena izmed primarnih nalog trkalnika CERN je (bila) prav potrditev obstoja gravitona. Potdili so obstoj Higgsovega bozona, v tolažbo še nekaj "brezveznih" penta- & tetrakvarkov. Ne pa gravitona. Ki verjetno sploh ne obstaja. ;)

Gagatronix je izjavil:

Fizika je znanost. Filozofija je pa nakladanje.
Fizika je filozofija (filo - rad; zofija - vednost = radovednost) o fizičnem svetu, matematika religija (utemeljena na aksiomih, tj. trditvah, ki se ne dokazujejo). ;)

Ogromno fizikalnih teorij nima nobene potrditve v eksperimentih. Npr. teorija inflacije Alana Gutha, pa vse teorije (super)strun, multivesolja ipd. Vse golo nakladanje, ki ga žene radovednost. Trditve v "filozofskih" teorijah so možne, vprašanje pa je, ali tudi verjetne.

lemur233 je izjavil:

Sj ne pametuje o fiziki, ampak zavesti. Skuša rešiti (1) "the hard problem" zavesti. Sj tud sam ne pravi, da je njegova teorija resnična, gre sam za razmišljanje.
Stvar percepcije. Dejstvo je, da veliko tega, kar se nam zdi, da zaznavamo, v realnem ne obstaja (barve, zvok, okus, otip, vonjave..., tudi zavest) - gre za iluzije oz. psevdo-izkušnje, ki jih ustvarijo možgani. Problem je, ker ljudje percepcijo zamenjujejo za realno. In kako je videti realno? Nihče ne ve, dokončna resnica o realnem je neizgovorljiva, možne so le interpretacije.


Odlično napisano!


Vredno ogleda ...

TemaSporočilaOglediZadnje sporočilo
TemaSporočilaOglediZadnje sporočilo
»

Nobelova nagrada za fiziko 2013

Oddelek: Novice / Znanost in tehnologija
227013 (2820) gus5
»

Odkrit Higgsov bozon! (strani: 1 2 )

Oddelek: Novice / Znanost in tehnologija
7119618 (12183) sprasujem
»

Detektor ATLAS v CERN-u tudi iz legokock

Oddelek: Novice / Znanost in tehnologija
166045 (4661) matobeli
»

Novinarska konferenca v CERN-u: indici za mogoč obstoj Higgsovega bozona

Oddelek: Novice / Znanost in tehnologija
247899 (5464) Jst

Več podobnih tem