6 Auswirkungen zu finden, ein Higgs-Boson Teilchen

Physiker heute (14. März) bekannt gegeben, dass ein Teilchen auf der weltgrößten entdeckt Atom Smasher letztes Jahr ist ein Higgs-Boson, eine lang ersehnte Teilchen zu erklären, wie andere Teilchen ihre Masse gedacht.

Entdeckt bei den Large Hadron Collider (LHC), wo Protonen nahe Licht-Geschwindigkeit um einen 17-Meile-langen (27 Kilometer) unterirdischen Ring unter der Schweiz und Frankreich PLZ, ist das Higgs-Boson Teilchen der letzten unentdeckten Teil des Puzzlespiels durch das Standard-Modell, der herrschenden Theorie der Teilchenphysik vorhergesagt.

Bestätigung ein Higgs-Boson, Physiker sagen, wird weit reichende Folgen haben. Hier sind sechs der größten folgen:

(1) der Ursprung der Masse

Das Higgs-Boson ist den Schlüssel zur Lösung des Geheimnis über den Ursprung der Masse lange gedacht worden. Das Higgs-Boson ist ein Feld, das Higgs-Feld, das Universum durchziehen die Theorie namens zugeordnet. Wie andere Partikel aber dieses Feld Reisen, erwerben sie Masse, wie Schwimmer bewegt durch ein Pool-nass, das Denken geht.

"Der Higgs-Mechanismus ist das, das was erlaubt uns zu verstehen, wie die Partikel Masse erwerben", sagt Joao Guimaraes da Costa, ein Physiker an der Harvard University, das Standard Modell Convener der LHC Atlas ist, experimentieren, letztes Jahr, als die Entdeckung verkündet wurde. "Gäbe es keinen derartigen Mechanismus, dann alles masselosen wäre."

Bestätigt wird, dass das Teilchen eine Higgs ist würde auch bestätigen, dass der Higgs-Mechanismus für Partikel, Masse zu erwerben korrekt ist. "Diese Entdeckung trägt auf dem wissen wie Masse auf der Quantenebene zustande kommt, und ist der Grund, warum, den wir den LHC gebaut. "Es ist eine beispiellose Leistung" sagte Caltech Professor für Physik Maria Spiropulu, Co-Leiter des CMS-Experiments, in einer Erklärung des Vorjahres. [Galerie: Suche nach dem Higgs-Boson]

Und es kann Hinweise auf das nächste Rätsel auf der ganzen Linie, weshalb einzelne Partikel die Massen haben, die sie anbieten. "Das könnte Teil einer viel größeren Theorie sein", sagte Harvard University Teilchenphysiker Lisa Randall. "Zu wissen, was das Higgs Boson ist, ist der erste Schritt zu ein wenig mehr wissen, über was das Theorie sein könnte. Angeschlossen ist."

(2) das Standard-Modell

Das Standardmodell ist der amtierende Theorie der Elementarteilchenphysik, die sehr kleine Bestandteile des Universums beschreibt. Jedes Teilchen durch das Standardmodell vorhergesagt wurde entdeckt – mit einer Ausnahme: das Higgs-Boson.

"Es ist das fehlende Stück in das Standard-Modell", sagte Jonas Strandberg, ein Forscher am CERN arbeiten am ATLAS-Experiment, letztes Jahr der Partikel-Ankündigung. "So würde es auf jeden Fall eine Bestätigung, dass die Theorien, die wir jetzt haben Recht sein."

Bisher scheint das Higgs-Boson um Übereinstimmung mit den Vorhersagen des Standardmodells. Trotzdem ist nicht das Standard-Modell selbst dachte, auf Vollständigkeit. Es keine Schwerkraft, umfassen zum Beispiel und lässt die dunkle Materie gedacht, um 98 Prozent aller Materie im Universum. [6 weird Facts über die Schwerkraft]

"Klare Beweise dafür, dass das neue Teilchen das Standard Modell Higgs-Boson ist noch würde nicht abgeschlossen haben unser Verständnis des Universums," Patty McBride, Leiter des CMS am Fermilab, sagte heute (14. März) in einer Erklärung. "Wir würden nicht noch verstehen, warum die Schwerkraft ist so schwach und hätten wir die Geheimnisse der dunklen Materie zu konfrontieren. Aber es ist befriedigend, einen Schritt näher zu kommen, zur Validierung einer 48 Jahre alte Theorie. "

(3) die elektroschwache Kraft

Die Bestätigung der Higgs hilft auch um zu erklären, wie zwei der fundamentalen Kräfte des Universums – die elektromagnetische Kraft, die Wechselwirkungen zwischen geladenen Teilchen und die schwache Kraft, die radioaktiven Zerfall verantwortet regelt – vereinheitlicht werden können. [9 ungelösten Physik Rätsel]

Jede Kraft in der Natur ist ein Teilchen zugeordnet. Das Teilchen gebunden an Elektromagnetismus ist das Photon, ein winziges, masselose Teilchen. Die schwache Kraft ist verbunden mit Partikeln genannt W und Z-Bosonen, die sehr massiv sind.

Der Higgs-Mechanismus wird gedacht, um hierfür verantwortlich sein.

"Wenn euch das Higgs-Feld vorstellen, W und Z-Bosonen mit dem Feld mischen, und durch diese Vermischung sie Masse erwerben," sagte Strandberg. "Dies erklärt warum W und Z-Bosonen Masse haben, und auch vereint der elektromagnetischen und schwachen Kräfte in die elektroschwache Kraft."

Obwohl andere Beweismittel Puffer geholfen hat die Vereinigung dieser beiden Kräfte, die Entdeckung des Higgs-kann den Deal Siegel.

4. die Supersymmetrie

Die Supersymmetrie Theorie wird auch durch die Entdeckung des Higgs-beeinflusst. Diese Idee postuliert, dass alle bekannten Teilchen ein "Superpartner" Partikel mit etwas unterschiedlichen Eigenschaften hat.

Supersymmetrie ist attraktiv, weil es helfen könnte, einige der anderen Kräfte der Natur zu vereinheitlichen und bietet sogar ein Kandidat für das Teilchen, das die dunkle Materie bildet. Bisher haben Wissenschaftler jedoch Anhaltspunkte für nur ein Standard-Modell Higgs-Boson, ohne starke Hinweise von supersymmetrischen Teilchen gefunden.

5. Überprüfung des LHC

Der Large Hadron Collider ist größten Teilchenbeschleuniger der Welt. Es wurde von der Europäischen Organisation für Kernforschung (CERN), höhere Energien als auf der Erde jemals erreicht hatte Sonde für rund $ 10 Milliarden gebaut. Suche nach dem Higgs-Boson wurde angepriesen als eines der größten Ziele der Maschine.

Die neu angekündigte Feststellung bietet große Validierung für den LHC und für die Wissenschaftler, die auf der Suche nach vielen Jahren gearbeitet haben.

"Diese Entdeckung trägt auf dem wissen wie Masse auf der Quantenebene zustande kommt, und ist der Grund, warum, den wir den LHC gebaut. "Es ist eine beispiellose Leistung" sagte Spiropulu in einer Erklärung des Vorjahres. "Mehr als eine Generation von Wissenschaftlern auf diesem sehr Moment und Teilchen-Physiker, Ingenieure und Techniker in Universitäten und Labors auf der ganzen Welt gewartet hat arbeiten seit vielen Jahrzehnten an dieser entscheidenden Gabelung kommen. Dies ist der Wendepunkt für uns zum Innehalten und Nachdenken über die Schwere der Entdeckung sowie einen Moment enorme Intensität, die Sammlung von Daten und Analysen weiter."

Die Entdeckung des Higgs hat auch erhebliche Auswirkungen auf Wissenschaftler Peter Higgs und seine Kollegen, die den Higgs-Mechanismus im Jahre 1964 zum ersten Mal vorgeschlagen. Die Feststellung scheint auch ein symbolisches Licht auf das Boson Namensvetter, der späten indischen Physiker und Mathematiker Satyendranath Bose, der zusammen mit Albert Einstein, geholfen, um Bosonen zu definieren. Eine Klasse von Elementarteilchen, vermitteln Bosonen (darunter Gluonen und Gravitonen) Wechselwirkungen zwischen Fermionen (einschließlich Quarks, Elektronen und Neutrinos), die andere Gruppe von grundlegenden Bausteine des Universums.

6. ist das Universum zum Scheitern verurteilt?

Die Higgs-Boson Entdeckung öffnet die Tür zu neuen Berechnungen, die nicht zuvor möglich waren Wissenschaftler sagen, darunter eine, die das Universum schlägt in einen Cataclysm Milliarden von Jahren.

Die Masse des Higgs-Bosons ist ein wichtiger Bestandteil einer Berechnung, die die Zukunft von Raum und Zeit deutet. Bei rund 126 mal die Masse des Protons, den Higgs geht es nur um was nötig wäre, um ein grundsätzlich instabil Universum zu schaffen, die führen würde zu einer Katastrophe Milliarden von Jahren ab jetzt.

"Diese Berechnung sagt Ihnen, dass viele Dutzende von Milliarden von Jahren ab jetzt gibt es eine Katastrophe werden", sagte Joseph Lykken, ein theoretischer Physiker am Fermi National Accelerator Laboratory in Batavia, Illinois, letzten Monat auf der Jahrestagung der American Association for Advancement of Science.

"Es sein kann das Universum leben wir in ist inhärent instabil, und irgendwann Milliarden von Jahren ab jetzt ist es alle gonna ausgelöscht, bekommen" hinzugefügt Lykken, eine Mitarbeiterin auf das CMS-Experiment.

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