Zašto Higgs Boson Može Zapečatiti Sudbinu Svemira

{h1}

Novootkrivena masa čestice higgsovog bozona, kada se uključi u određeni proračun, sugerira da će se svemir završiti kataklizmom.

Prividno otkriće Higgsove čestice bosona prošle godine otvorilo je vrata novim proračunima koji ranije nisu bili mogući, kažu znanstvenici, uključujući i onu koja sugerira da je svemir za sada velik milijardu godina.

"Možda je svemir u kojem živimo inherentno nestabilan, pa će se u nekom trenutku milijarde godina od ovog vremena sve izbrisati", rekao je Joseph Lykken, teorijski fizičar iz Fermijeve nacionalne laboratorij za ubrzanje u Bataviji, Ill. U ponedjeljak (18. veljače) na godišnjem sastanku Američkog udruženja za napredak znanosti.

Ta se projekcija temelji na proračunu svemira "vakuumske nestabilnosti" koja ovisi o masi Higgsova bozona, za koju fizičari smatraju da su ga našli na najvećem svjetskom akceleratoru čestica, Velikom hadronskom sudaraču u Ženevi. Tamošnji znanstvenici otkrili su novu česticu čija svojstva sugeriraju da je to Higgs, iako je potreban daljnji dokaz.

Ali kakve veze ova čestica ima sa sudbinom svemira?

Prije svega, Higgsov bozon povezan je s Higgsovim poljem, energetskim poljem koje prožima prostor za koji se misli da mnoštvo čestica prožima masom. Tek što se plivači pokvare kada se kreću kroz bazen, čestice razmišljaju, čestice dobivaju masu kroz Higgsovo polje. [Galerija: Traži Higgsova Bosona]

Brda i doline

Higgsovo polje ima određenu potencijalnu energiju povezanu s načinom na koji komunicira sa sobom. Kao što travnato polje ima brda i doline - maksimume i minimume, tako će i Higgsovo polje imati potencijalne i minimalne energetske potencijale, objasnio je Tim Barklow, fizičar u Nacionalnoj laboratoriji za ubrzavanje SLAC-a u Kaliforniji.

Trenutno, izračunavanja sugeriraju, Higgsovo polje je na potencijalnom minimumu, ali moguće je, u nekom trenutku, da bi polje moglo "tunel" na drugi potencijalni minimum koji bi mu dao drugačija svojstva. (Tuneliranje je kvantni mehanički ekvivalent dosade kroz brdo iz jedne doline u drugu, a ne putovanje gore i niz brdo.)

Ali ako bi se Higgsovo polje svemira postavilo na novi potencijalni energetski minimum, moglo bi postati mnogo jače, uzrokujući česticama svemira da dobiju masu. Svaka promjena mase osnovnih čestica poput protona i elektrona imala bi drastične posljedice. Atomi, planete, zvijezde i galaksije više se ne bi držali zajedno kao sada, ako bi im se izmijenili osnovni sastavni dijelovi.

"Tada se svi zakoni fizike mijenjaju i sve se razdvaja", rekao je Barklow, koji je član ATLAS eksperimenta na Big hadronskom sudaraču, jednog od projekata koji je otkrio mogući Higgsov bozon.

Higgsova masa

Vjerojatnost da li će se ta događaj dogoditi ovisi o brojnim svojstvima, uključujući i masu Higgsovog bozona. To se nije znalo tek nedavno, kada je Veliki hadronski sudarač stvorio nikad viđenu česticu koja izgleda kao Higgs. Masa ove čestice je oko 126 milijardi elektrona volti, odnosno oko 126 puta veća od mase protona.

Vakuumska nestabilnost svemira također ovisi o masi gornjeg kvarka, srodniku sastojaka protona i neutrona koji čine sve atome u svemiru.

I Higgsova masa i masa gornjih kvarkova ispadaju upravo ono što je potrebno za stvaranje temeljne nestabilnosti u Higgsovom polju, a samim tim i za propast našeg svemira. [Kraj svijeta? Top 10 strahova sudbonosnog dana]

"Prisutnost ovog fenomena ovisi o tome da je gornji kvark težak, a Higgs vrlo lagan", rekao je teorijski fizičar SLAC-a Michael Peskin. "Ispada da je gornji kvark vrlo težak, a Higgs je lakši nego što je puno ljudi mislilo da bi to bilo."

Sudbina i mrak

Čini se da je savršena oluja koja bi dočarala grozan kraj našeg svemira u mnogo milijardi godina. Ali ne brinite se previše.

"Ostale stvari, poput sunca koje se pretvara u crvenog giganta, dogodit će se prije nego što se to dogodi", rekao je Peskin, pa ljudima vjerojatno neće padati na pamet.

Osim toga, situacija još uvijek nije čvrsto zaključana. Kao jedna stvar, masa vrhunskog kvarka još nije dovoljno precizna.

Nadalje, cijeli Higgsov scenarij nestabilnosti ovisi o tome da nema novih čestica izvan onih sada poznatih. Budući da mnogi fizičari sumnjaju da je svemir zapravo bogat česticama koje još nisu otkrili, poput mnoštva čestica koje je predviđala teorija superpersimetrije, Higgsova nestabilnost mogla bi biti nesporna.

"Ovo je promatranje vrlo zanimljivo, ali postoji velika rasprava o tome što to znači", rekao je Peskin za WordsSideKick.com. Neki stručnjaci smatraju da činjenica da Higsov bozon ima onu masu zato što je svemir uistinu nestabilan.

"I postoje drugi ljudi poput mene, koji kažu da je to samo znatiželja i nakon što otkrijemo super-simetrične čestice, ljudi će reći da je to potpuno irelevantno", rekao je Peskin. "Ne znamo tko je u pravu, to je tako lijepo u ovome."

Pratite Clara Moskowitz na Twitteru @ClaraMoskowitz ili WordsSideKick.com @wordssidekick, Također smo na Facebook.


Video Dodatak: .




Istraživanje


Zakrivljena Fizika: 7 Nalaza Za Puhanje Uma
Zakrivljena Fizika: 7 Nalaza Za Puhanje Uma

Zašto Bi Svinja Pratila Čovjeka Kući?
Zašto Bi Svinja Pratila Čovjeka Kući?

Znanost Vijesti


Odakle Dolaze Uragani?
Odakle Dolaze Uragani?

Ovaj Avion Za Sudnji Dan Može Preživjeti Nuklearni Napad
Ovaj Avion Za Sudnji Dan Može Preživjeti Nuklearni Napad

Izgubljena Grobnica 'Sulejmana Veličanstvenog', Možda Otkopana
Izgubljena Grobnica 'Sulejmana Veličanstvenog', Možda Otkopana

Pogledajte Uživo Feed Sa Podvodnog Vulkana Danas
Pogledajte Uživo Feed Sa Podvodnog Vulkana Danas

Uzeo Sam 9 Različitih Komercijalnih Dnk Testova I Dobio 6 Različitih Rezultata
Uzeo Sam 9 Različitih Komercijalnih Dnk Testova I Dobio 6 Različitih Rezultata


HR.WordsSideKick.com
Sva Prava Pridržana!
Umnožavanje Bilo Koje Materijale Dozvoljen Samo Prostanovkoy Aktivni Link Na Stranicu HR.WordsSideKick.com

© 2005–2020 HR.WordsSideKick.com