Higgsovo pole je teoretické energetické pole, které prochází vesmírem, podle teorie, kterou v roce 1964 předložil skotský teoretický fyzik Peter Higgs. Higgs navrhl pole jako možné vysvětlení toho, jak se základní částice vesmíru dostaly Hmotnost, protože v 60. letech nemohl standardní model kvantové fyziky vysvětlit důvod samotné hmoty. Navrhl, že toto pole existuje v celém vesmíru a že částice získaly svou hmotu interakcí s ním.
Objev Higgsova pole
Ačkoli zpočátku neexistovalo žádné experimentální potvrzení pro teorii, postupem času se to ukázalo jako jediné vysvětlení hmoty, které bylo široce vnímáno jako konzistentní se zbytkem standardu Modelka. Jak podivné, jak se zdálo, byl Higgsův mechanismus (jak bylo někdy nazýváno Higgsovo pole) všeobecně přijímán mezi fyziky společně se zbytkem standardního modelu.
Jedním z důsledků teorie bylo, že Higgsovo pole se mohlo projevit jako částice, hodně ve způsobu, jakým se jiná pole v kvantové fyzice projevují jako částice. Tato částice se nazývá Higgsův boson. Detekce Higgsova bosonu se stala hlavním cílem experimentální fyziky, ale problém spočívá v tom, že teorie ve skutečnosti předpovídala hmotnost Higgsova bosonu. Pokud jste způsobili srážky částic v urychlovači částic s dostatkem energie, měl by se projevit Higgsův boson, ale aniž by věděli o hmotnosti, kterou hledali, fyzici si nebyli jisti, kolik energie by muselo jít do kolize.
Jednou z hnacích nadějí bylo, že Velký Hadron Collider (LHC) bude mít dostatek energie k výrobě Higgs bosony experimentálně, protože to bylo silnější než jakékoli jiné urychlovače částic, které byly postaveny dříve. Dne 4. července 2012 fyzici z LHC oznámili, že našli experimentální výsledky v souladu s Higgsovým bosonem, k potvrzení toho a ke stanovení různých fyzikálních vlastností Higgsových jsou však zapotřebí další pozorování boson. Důkazy, které to podporují, rostly do té míry, že Nobelova cena za fyziku za rok 2013 byla udělena Peteru Higgsovi a Francois Englertovi. Jak fyzikové určují vlastnosti Higgsova bosonu, pomůže jim to lépe pochopit fyzikální vlastnosti samotného Higgsova pole.
Brian Greene na Higgsově poli
Jedním z nejlepších vysvětlení oboru Higgs je toto od Briana Greena, představené v epizodě PBS z 9. července ' Charlie Rose Show, když se objevil v programu s experimentálním fyzikem Michaelem Tuftsem, aby prodiskutoval oznámený objev Higgsova bosonu:
Hmota je odpor, který objekt nabízí změně rychlosti. Vezmi si baseball. Když ho hodíte, vaše ruka cítí odpor. Výstřel, cítíte ten odpor. Stejný způsob pro částice. Odkud pochází odpor? A byla předložena teorie, že prostor byl pravděpodobně naplněn neviditelnými „věcmi“, neviditelnými melasové "věci", a když se částice pokoušejí pohybovat melasou, cítí odpor, lepkavost. Je to ta lepkavost, odkud pochází jejich masa... To vytváří hmotnost ...
... je to nepolapitelný neviditelný materiál. Nevidíš to. Musíte najít nějaký způsob, jak k němu získat přístup. A návrhem, který nyní vypadá, že přinese ovoce, je, že když zabijete protony společně, další částice, ve velmi, velmi vysokých rychlostech, což se děje u Velkého hadronového srážce... Slamáte částice dohromady při velmi vysokých rychlostech, někdy můžete melasu pohupovat a občas vymrštit malou skvrnu melasy, což by byla Higgsova částice. Takže lidé hledali tu malou skvrnu částice a nyní to vypadá, že bylo nalezeno.
Budoucnost Higgsova pole
Pokud výsledky z LHC vyjdou ven, pak jak určujeme povahu Higgsova pole, získáme úplnější obrázek o tom, jak se kvantová fyzika projevuje v našem vesmíru. Konkrétně získáme lepší pochopení hmoty, což nám zase může lépe porozumět gravitaci. V současné době standardní model kvantové fyziky nezohledňuje gravitaci (ačkoli úplně vysvětluje ostatnízákladní síly fyziky). Toto experimentální vedení může pomoci teoretickým fyzikům zdokonalit se v teorii kvantová gravitace to platí pro náš vesmír.
Může dokonce pomoci fyzikům pochopit záhadnou záležitost v našem vesmíru, zvanou temná hmota, kterou nelze pozorovat kromě gravitačního vlivu. Nebo, potenciálně, větší porozumění Higgsova pole může poskytnout některé pohledy na odpudivou gravitaci demonstrovanou temná energie to zřejmě proniká do našeho pozorovatelného vesmíru.