Warum kann das Higgs-Boson Schicksal des Universums besiegeln.

Die scheinbare Entdeckung des Higgs-Boson Teilchen letztes Jahr hat eröffnet neue Berechnungen, die nicht zuvor möglich waren Wissenschaftler sagen, darunter eine, die das Universum schlägt in einen Cataclysm Milliarden von Jahren.

"Es kann das Universum leben wir in ist inhärent instabil, und irgendwann Milliarden von Jahren ab jetzt ist es alle gonna heraus abgewischt zu bekommen", sagte Joseph Lykken, ein theoretischer Physiker am Fermi National Accelerator Laboratory in Batavia, Illinois, Montag (18. Februar) bei der Jahrestagung der American Association for Advancement of Science.

Die Projektion basiert auf einer Berechnung des Universums "Vakuum Instabilität", das hängt von der Masse des Higgs-Bosons, die Physiker glauben, im größten Teilchenbeschleuniger der Welt, der Large Hadron Collider in Genf gefunden zu haben. Wissenschaftler dort entdeckte ein neues Teilchen, deren Eigenschaften es vorschlagen, das Higgs ist aber ein weiterer Beweis benötigt wird, um sicher zu sein.

Aber was hat dieses Teilchen mit dem Schicksal des Universums zu tun?

Zu aller erst das Higgs-Boson bezieht sich auf das Higgs-Feld, ein Energiefeld, das durchdringende Raum, die vermutlich viele Teilchen mit Masse zu verleihen. Genauso wie Schwimmer bewegt durch ein Schwimmbad nass, geht das denken, Partikel durch das Higgs-Feld gewöhnen. [Galerie: Suche nach dem Higgs-Boson]

Hügel und Täler

Das Higgs-Feld hat eine bestimmte potentielle Energie im Zusammenhang mit der Art, wie, die Sie mit sich selbst interagiert. So wie ein Feld Gras Hügel und Täler hat — Maxima und Minima — das Higgs-Feld kann potentielle Energie Minima und Maxima, so gut, erklärt Tim Barklow, Physiker am SLAC National Accelerator Laboratory in Kalifornien.

Derzeit Berechnungen deuten darauf hin, das Higgs-Feld ist auf eine mögliche Minimum, aber es ist möglich, bei einigen darauf, das Feld "tunnel" könnte, mindestens ein weiteres Potenzial, das es unterschiedliche Eigenschaften geben würde. (Tunneling ist die quantenmechanische Äquivalent durch einen Hügel von einem Tal zum anderen langweilig, anstatt Reisen und dann den Berg hinunter.)

Aber wenn das Universum Higgs-Feld, eine neue potentielle Energie minimale getunnelt, könnte es viel stärker, wodurch das Universum Partikel, Masse zu gewinnen. Jede Änderung in der Masse der Elementarteilchen wie Protonen und Elektronen drastische Auswirkungen haben würde. Atome, Planeten, Sterne und Galaxien würde nicht mehr zusammen zu halten wie sie es jetzt tun, wenn ihre grundlegenden Bestandteile verändert wurden.

"Dann die Gesetze der Physik ändern und alles ist hin-und hergerissen auseinander," sagte Barklow, wer Mitglied der ATLAS-Experiment am Large Hadron Collider, eines der Projekte ist, die das mögliche Higgs-Boson entdeckt.

Higgs-Masse

Die Wahrscheinlichkeit, dass unabhängig davon, ob diese Eventualität zu Stande kommt, hängt von verschiedenen Eigenschaften, einschließlich die Masse des Higgs-Bosons. War nicht bekannt, dass bis vor kurzem als der Large Hadron Collider einen nie zuvor gesehene Partikel, der scheint produziert, um das Higgs. Dieses Teilchen Masse ist etwa 126 Milliarden Elektronenvolt oder etwa 126 mal die Masse des Protons.

Die Vakuum Instabilität des Universums hängt auch von der Masse des Top-Quarks, ein Verwandter der Bestandteile von Protonen und Neutronen, aus denen sich die Atome im Universum.

Sowohl das Higgs Masse und dem Top-Quark Masse Turn out to werden nur was nötig ist, um eine grundlegende Instabilität in das Higgs-Feld zu erstellen und damit zu unserem Universum doom. [Ende der Welt? Top 10 Doomsday Ängste]

"Die Anwesenheit dieses Phänomens auf das Top-Quark ist schwer und das Higgs, sehr leicht," sagte SLAC theoretischer Physiker Michael Peskin. "Es stellt sich heraus das Top-Quark ist sehr schwer und das Higgs ist leichter als viele Leute dachten, es wäre."

Untergangsstimmung

Es scheint ein perfekter Sturm zu eine düstere Ende unseres Universums in Milliarden von Jahren bedeuten. Aber nicht allzu viele sorgen.

"Andere Dinge, wie die Sonne zu einem roten Riesen werden geschehen, bevor dies geschieht," Peskin sagte, so dass Menschen wahrscheinlich um den Sinn nicht.

Darüber hinaus ist nicht die Situation fest nur noch gesperrt. Für eine Sache ist nicht die Masse des Top-Quarks noch genau genug bekannt.

Und darüber hinaus das ganze Higgs Instabilität Szenario richtet sich darauf, dass keine neuen Teilchen über die, die jetzt bekannt. Da viele Physiker, dass das Universum tatsächlich reich an Partikel ist, die sie noch nicht entdeckt haben vermuten, wie die Fülle von Teilchen vorhergesagt durch die Theorie der Supersymmetrie, könnte die Higgs-Instabilität fraglich sein.

"Diese Beobachtung ist sehr interessant, aber es gibt eine große Debatte darüber, was es bedeutet," Peskin sagte LiveScience. Einige Experten sind der Meinung, dass die Tatsache, dass das Higgs-Boson die Masse hat, was, die Sie tut, ist, weil das Universum wirklich instabil ist.

"Und es gibt andere Leute wie mich, die sagen, dass es nur ein Kuriosum und nachdem wir supersymmetrische Teilchen entdeckt, Leute werden sagen, dass es völlig irrelevant ist," sagte Peskin." "Wir wissen nicht, wer Recht hat, das ist so schön darüber."

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