Tip:
Highlight text to annotate it
X
בוזון היגס, חלק ראשון: מה הוא ומדוע הוא כל-כך חשוב
בואו נגיע לעיקר: החל מה4 ביולי, 2012 בוזון היגס הינו החלקיק הבסיסי האחרון
של המודל הסטנדרטי של פיסיקת החלקיקים אשר התגלה בעזרת ניסוי. אבל, אתם
עשויים לשאול, "מדוע היה הבוזון היגס מוכלל בתוך המודל הסטנדרטי לצד חלקיקים ידועים כמו
,אלקטרונים, פרוטונים וקווארקים האם הוא לא התגלה כבר
:בשנות ה-70?" שאלה מעולה. ישנן שתי סיבות עיקריות לכך
ראשית, ממש כמו שאלקטרון הוא עירור בשדה האלקטרוני, הבוזון היגס הינו
.פשוט חלקיק מעורר בשדה ההיגס הנמצא בכל מקום
שדה ההיגס, בתורו, משחק תפקיד משמעותי במודל בתחום ההתפרקות הריואקטיבית, הנקרא
הכח הגרעיני החלש (בפרט, שדה ההיגס .(עוזר להסביר מדוע כח זה כה חלש
,אנחנו נרחיב על הנושא בסרטון מאוחר יותר אך למרות שתיאורית הכח הגרעיני החלש אושרה
בשנות ה-80, במשוואות שדה ההיגס כה מעורב ומבולבל עם הכח החלש
שעד כה לא היינו מסוגלים להוכיח .שאת קיומו העצמאי
הסיבה השניה להכללת היגס במודל הסטנדרטי היא סיבה מטופשת
לגבי כך ששדה ההיגס נותן לשאר החלקיקים "מסה. אך מדוע יש צורך ב"לתת
מסה מלכתחילה? האם מסה היא לא ?מאפיין מהותי של חומר, כמו מטען חשמלי
בפיסיקת חלקיקים... לא. זכרו שבמודל הסטנדרטי, אנחנו קודם כל רושמים
רשימת מרכיבים" מתמטית של" .(כלל החלקיקים שאנו מאמינים שישנם בטבע (ותכונותיהם
אתם יכולים לצפות בסרטון .התיאוריה של הכל" לרענון מהיר"
לאחר מכן אנחנו מריצים את הרשימה במכונה מתמטית מפוארת, אשר פולטת בחזרה את המשוואות
.אשר מספרות לנו איך אותם החלקיקים מתנהגים
אבל אם אנו מנסים להוסיף את המסה כתכונה ,עבור כלל החלקיקים ברשימת המרכיבים שלנו
המכונה המתמטית נשברת. אולי מסה היתה בחירה גרועה... אבל רב החלקיקים אותם אנו רואים
בטבע הם בעלי מסה, אז אנחנו חייבים למצוא דרך מתוחכמת להשתמש ברשימת המרכיבים כך שהיא
תפלוט לנו מסה במשוואות מבלי שנזין אותה מלכתחילה
ממש כמו שאפשר להתסיס שמרים, סוכר ומים .לאלכוהול שלא היה שם בהתחלה
,וכמו שאתם בטח מחכים בשקיקה לגלות הפתרון הוא להוסיף את שדה ההיגס
,לשאר המרכיבים במודל הסטנדרטי ,כך שכשניתן למתמטיקה לתסוס
!נקבל חלקיקים שיש להם מסה :אבל מודל כזה מתסיס גם משהו שאליו לא התכוונו
.חלקיק היגס בודד, הבוזון הידוע לשמצה ומכיוון שהמודל עבד בצורה כל כך טובה להסביר
את כל השאר, הסקנו שישנו !סיכוי טוב מאוד שהבוזון הבודד קיים
לסיכום, בוזון ההיגס הוא חלקיק מעורר ,משדה ההיגס
שבתורו היה דרוש למודל הסטנדרטי על מנת להסביר את הכח הגרעיני החלש
וגם להסביר מדוע לשאר החלקיקים יש לבכלל מסה. ולמרות זאת, הבוזון הינו
החלק היחידי בשדה ההיגס אשר ניתן לאמת אותו, בעיקר בגלל ששאר החלקים
מעורבבים בכח הגרעיני החלש ובנתינת המסה לשאר החלקיקים. העובדה כי
הבוזון היגס הוא כה עצמאי משאר המודל הסטנדרטי היא מדוע הוא החלק האחרון
,שהתגלה בפאזל ,ואם יתברר כי הוא בדיוק מה שחזו
.המודל הסטנדרטי יושלם
הבעיה היחידה היא שאנו יודעים כי המודל הסטנדרטי אינו תיאור מושלם של היקום
.(הוא לחלוטין מתעלם מכח המשיכה, לדוגמא) אז לפיסיקאים
יהיה הרבה יותר מעניין ועוזר אם הבוזון היגס יתגלה כלא בדיוק
מה שחשבו שהוא... אז נוכל לקבל רמז .כיצד להעמיק את הבנתנו לגבי היקום
,אז למרות שרק עכשיו גילינו תגלית .אנחנו לא יכולים לשבת ולהירגע
.אנחנו זקוקים לרמז מר. היגס
.המשך בחלקים הבאים