Boson de Higgs
Le boson de Higgs de , également connu sous le nom de " ; Dieu Particle" ; , est une particule élémentaire scalaire massif hypothétique du prévue pour exister par le modèle standard de la physique de particules de . C'est la seule particule de modèle standard pas encore observée, mais des jeux un rôle principal en expliquant les origines de la masse d'autres particules élémentaires, larifyme en particulier la différence entre le photon sans masse et le relativement lourd W et les bosons de Z. Les masses de particules élémentaires, et les différences entre l'électromagnétisme (provoqué par le photon) et la force faible (provoqué par les bosons de W et de Z), sont critiques à beaucoup d'aspects de la structure de la matière microscopique (et par conséquent macroscopique) ; ainsi, s'il existe, le boson de Higgs a un énorme effet sur le monde autour de nous.
En date du 2008 , aucune expérience n'a directement détecté l'existence du boson de Higgs. Le mécanisme , qui de Higgs de donne la masse aux bosons de vecteur de a été théorisé la première fois en 1964 par le Peter Higgs , le François Englert et le Robert Brout , fonctionnant des idées du Philip Anderson , et indépendamment par le G. Higgs a proposé que l'existence d'une particule scalaire massive pourrait être un essai de la théorie, une remarque supplémentaire à sa lettre physique de revue à la suggestion de l'arbitre. Le Steven Weinberg et le Abdus Salam étaient le premier pour appliquer le mécanisme de Higgs à la symétrie d'Electroweak de cassant . La théorie d'electroweak prévoit une particule neutre dont la masse n'est pas loin des bosons de W et de Z.
Vue d'ensemble théorique
La particule appelée le boson de Higgs est le quantum d'un des composants d'un champ de Higgs. Dans l'espace vide, le champ de Higgs acquiert une valeur différente de zéro, qui imprègne chaque endroit dans l'univers à tout moment. La valeur d'espérance de vide (VEV) du champ de Higgs est constante et égale 246 au GeV . L'existence de ce VEV différent de zéro joue un rôle fondamental : elle donne la masse à chaque particule élémentaire, incluant au boson de Higgs lui-même. En particulier, l'acquisition d'un VEV différent de zéro casse spontanément la symétrie , un phénomène de mesure d'electroweak de connu sous le nom de mécanisme de Higgs de . C'est le mécanisme le plus simple capable de donner la masse aux bosons de mesure qui est également compatible avec les théories de mesure de .Dans le modèle standard , le champ de Higgs se compose de deux champs chargés neutres et deux composants. Tous les deux les composants et chargés des champs neutres sont les bosons de Goldstone de qui sont sans masse et deviennent, respectivement, les composants longitudinaux de troisième-polarisation du massif W et des bosons de Z. Le quantum du composant neutre restant correspond au boson massif de Higgs. Puisque le champ de Higgs de est un champ scalaire , le boson de Higgs a la rotation zéro de et n'a aucun moment angulaire intrinsèque. Le boson de Higgs est également sa propre antiparticule et est le CP - même.
Le modèle standard ne prévoit pas la valeur de Massachusetts de boson de Higgs. Si la masse du boson de Higgs est entre 115 et 180 le GeV , alors le modèle standard peut être valide aux balances d'énergie toute la manière jusqu'à la balance (1016 TeV ) de Planck de . Beaucoup de théoriciens prévoient que le nouveau de physique au delà du modèle standard à émerger au TeV-mesurent, basé sur les propriétés insuffisantes du modèle standard. La balance de masse plus élevée possible permise pour le boson de Higgs (ou une autre symétrie d'Electroweak de cassant le mécanisme de ) est environ un TeV ; au delà de ce point, le modèle standard devient contradictoire sans un tel mécanisme parce que l'unitarity est violé dans certains procédés de dispersion. Beaucoup de modèles du Supersymmetry prévoient que le boson de Higgs le plus léger (de plusieurs) aura une masse seulement légèrement au-dessus des limites expérimentales courantes, à environ 120 GeV ou moins.
Recherche expérimentale
En date du 2008 , on n'a pas observé expérimentalement le boson de Higgs, en dépit de grands efforts investis dans des expériences de l'accélérateur à CERN et Fermilab . La non-observation des signaux clairs mène à une limite inférieure expérimentale pour la masse de boson de Higgs de modèle standard 114.4 du GeV au niveau de confiance de 95%. Un nombre restreint d'événements ont été enregistrés par des expériences au collider de LEP de au CERN qui pourrait être comme le résultat les bosons interprétés de Higgs, mais l'évidence est peu concluante. On s'attend à ce que le grand Collider (LHC) de Hadron de , actuellement en construction au CERN, puisse confirmer ou nier l'existence du boson de Higgs dans la plupart des circonstances.Les mesures de précision des choses observables d'electroweak de indiquent que la masse de boson du modèle standard Higgs de a une limite supérieure de 144 GeV au niveau de confiance de 95% en date du mars 2007 (incorporant une mesure mise à jour du quark supérieur et des masses de boson W). Les recherches du boson de Higgs sont continues aux expériences au Tevatron de Fermilab . Les limites sur la section transversale de production de l'ensemble de boson de Higgs par les recherches continues de Tevatron sont maintenant moins qu'un facteur de 1.5 à partir des prévisions de modèle standard dans la gamme de masse où le boson de Higgs se délabre principalement à un boson de la sur-coquille W et à un boson de l'au loin-coquille W. Il y a eu les articles optimistes concernant l'évidence potentielle du boson de Higgs, mais aucune évidence n'est pourtant obligeant assez pour convaincre la communauté scientifique dans son ensemble.
Solutions de rechange au mécanisme de Higgs pour la rupture de symétrie d'electroweak
voient également :
modèle de Higgsless Au cours des ans depuis qu'on a proposé le boson de Higgs, il y a eu plusieurs mécanismes alternatifs au mécanisme de Higgs. Tous les mécanismes alternatifs emploient la dynamique fortement de interaction pour produire une valeur d'espérance de vide qui casse la symétrie d'electroweak. Une liste partielle de ces mécanismes alternatifs sont
le Technicolor est une classe des modèles qui essaye d'imiter la dynamique de la grande force comme manière de casser la symétrie d'electroweak.
Les modèles d'Abbott-Farhi de W et de Z composés dirigent des bosons.
Quark supérieur condensat de
Dans la fiction
voient également :
boson de Higgs de (fiction) Mentions du boson de Higgs (parfois visé aux articles populaires comme « particule de Dieu », après le titre non-tout-sérieux Prix Nobel de livre de s de Lederman Leon le 'la particule de Dieu : Si l'univers est la réponse, quelle est la question ? ), se produisent dans quelques travaux de la fiction. Ces références l'imprègnent la plupart du temps avec les propriétés fantastiques, et de la théorie réelle de la particule seulement sa masse inconnue est profitée au moment.
Voir également
Interaction de Yukawa de Liste de des particules
Grand Collider de Hadron de
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