Higgsov bozon deset let pozneje

Matej Huš

5. jul 2022 ob 19:49:29

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.