Higgsboson

Från Wikipedia
Hoppa till: navigering, sök

Higgsbosonen (även: Higgs boson eller Higgspartikeln) är en hypotetisk partikel i partikelfysikens standardmodell, som behövs för att genom Higgsmekanismen och Higgs-fältet beskriva varför partiklar har massa. Vid ett seminarium vid CERN i början av juli 2012 tillkännagav talespersonen Fabiola Gianotti att man sannolikt upptäckt Higgsbosonen.[1][2] Slutsatsen drogs utifrån de experiment som utfördes 2011-2012 vid CERN:s nya partikelaccelerator LHC, som stod färdig i september 2008. Man har hittat en ny boson i massaområdet 125-126 GeV, den tyngsta boson-partikeln någonsin. Om detta är Higgs boson, återstår att avgöra. Upptäckten beskrivs som "monumental"[3] Resultaten ifrån 2012 års experiment analyseras fortfarande i början av 2013,[4] men den har tentativt bekräftats existera[5] den 14 mars 2013.[6]

Egenskaper[redigera | redigera wikitext]

I standardmodellen har higgsbosonen en fundamental roll: Den är en komponent i higgsfältet, som genomsyrar universum och gör att både higgsbosonen själv och andra partiklar har massa. De massiva vektorbosonerna W och Z får massa genom Higgsmekanismen, medan fotonen förblir masslös. Fermioner, som elektroner och kvarkar, får massa genom Yukawakopplingar till higgsfältet.

Teoretiska överväganden[redigera | redigera wikitext]

Nobelprisvinnare Peter Higgs i Stockholm, december 2013
Peter Higgs (2009), en av de sex vinnarna av J.J. Sakurai-priset 2010.
Övriga fem vinnare av 2010 års APS J.J. Sakurai Pris. Från vänster till höger: Kibble, Guralnik, Hagen, Englert och Brout.

De första förutsägelserna om higgsbosonen och higgsmekanismen gjordes 1964 av François Englert[7][8] i Bryssel och en månad senare av den brittiske fysikern Peter Higgs[9] och senare av Robert Brout och Carl Hagen[10]. Deras idéer byggde på tidigare resultat av Philip W. Anderson, Gerald Guralnik, Carl R. Hagen och Tom W. B. Kibble. Steven Weinberg och Abdus Salam var de första som använde higgsmekanismen för att förklara elektrosvagt symmetribrott, vilket ledde till den elektrosvaga teorin.

Higgsmekanismen bygger på spontant symmetribrott av den elektrosvaga teorins gaugesymmetri, som går under namnet SU(2)×U(1), där SU(2) och U(1) är två Liegrupper. Efter symmetribrottet återstår endast en U(1)-symmetri. Man säger därför att symmetrin bryts från SU(2)×U(1) till U(1).

I standardmodellen består higgsfältet av två neutrala och ett elektriskt laddat delfält. Av fälten hör det laddade och ett av de neutrala samman med goldstonebosoner, som saknar massa och är ickefysikaliska. Dessa "äts" enligt higgsmekanismen av W- och Z-bosonerna och utgör efter symmetribrottet deras longitudinella polarisationskomponenter, vilka inte kan förekomma för masslösa vektorbosoner som fotonen. Det andra neutrala delfältet är higgsbosonen, som har en massa som är av samma storleksordning som massan för W och Z.

Experimentell verksamhet[redigera | redigera wikitext]

Preliminära resultat från två olika experiment vid LHC indikerar att Higgsbosonen har en massa omkring 125–126 GeV.[1] Båda de två stora experimenten vid LHC, CMS och ATLAS får väsentligen samma resultat. Resultaten är ännu preliminära, och utöver massan är Higgsbosonens egenskaper inte uppmätta.

Gudspartikeln[redigera | redigera wikitext]

I media kallas partikeln ofta för Gudspartikeln, vilket inte är populärt bland vissa vetenskapsmän eftersom dessa anser att det är ett missledande namn, skapat av förläggaren till nobelpristagaren Leon Ledermans bok The God Particle: If the Universe Is the Answer, What Is the Question? Lederman själv hade först tänkt att referera till partikeln som "The goddamn particle". [11]

Externa Länkar[redigera | redigera wikitext]

Engelska Wikipedia: https://en.wikipedia.org/wiki/Higgs_boson

Referenser[redigera | redigera wikitext]

  1. ^ [a b] CERN experiments observe particle consistent with long-sought Higgs boson
  2. ^ ”Higgs boson-like particle discovery claimed at LHC” (på engelska). BBC News. 4 juli 2012. http://www.bbc.co.uk/news/world-18702455. Läst 4 juli 2012. 
  3. ^ Mureika, Jonas. ”Q&A: Prof. Jonas Mureika on the Higgs Boson”. Loyola Marymount University – "The Buzz: University News". http://www.lmu.edu/Page85725.aspx. Läst 9 december 2012. ”It’s certainly a monumental milestone for physics” 
  4. ^ Overbye, Dennis (5 mars 2013). ”Chasing The Higgs Boson”. New York Times. http://www.nytimes.com/2013/03/05/science/chasing-the-higgs-boson-how-2-teams-of-rivals-at-CERN-searched-for-physics-most-elusive-particle.html. Läst 1 maj 2013. 
  5. ^ http://science.nbcnews.com/_news/2013/03/14/17311477-particle-confirmed-as-higgs-boson
  6. ^ http://home.web.cern.ch/about/updates/2013/03/new-results-indicate-new-particle-higgs-boson
  7. ^ DN: Englert favorit till Nobelpriset (Publicerad 2013-10-07 07:03)
  8. ^ F. Englert och R. Brout, Phys. Rev. Lett. 13 (1964) 321.
  9. ^ P.W. Higgs, Phys. Rev. Lett. 13 (1964) 508.
  10. ^ [1]
  11. ^ Randerson, James (June 30, 2008). ”Father of the 'God Particle'”. The Guardian (London). http://www.guardian.co.uk/science/2008/jun/30/higgs.boson.cern.