Сусьвет і базон Хігса

Пасля завяршэння мантажу Вялікага андронного коллайдера (БАК) і першых няўдалых спроб запуску ўстаноўкі, у грамадстве стала распаўсюджвацца меркаванне, што БАК нясе ў сабе патэнцыйную небяспеку. Фізікі-ядзершчыкі ўскладалі надзеі на даследаванне паводзін часціц і новыя адкрыцці ў фізіцы, а многія незнаёмыя з тэмай людзі, наадварот, прыслухоўваліся да фантаст, маляваць у сваіх творах розныя катастрофы (з'яўленне чорнай дзіркі, разбуральны выбух і інш.). Аднак праз час пасля пачатку серыі эксперыментаў, стала зразумела, што многія небяспекі апынуліся беспадстаўнымі.

Але ўлетку 2012 года, калі было абвешчана аб тым, што пры правядзенні аднаго з досведаў, двума датчыкамі быў зарэгістраваны базон Хігса, нават самыя перакананыя скептыкі перагледзелі сваё стаўленне да праекта БАК. Адзначым, што навукоўцы вельмі асцярожна выказваюцца аб новай частачцы, пазбягаючы гучных заяў. Пра тое, што быў адкрыты менавіта базон Хігса, ніхто прамым тэкстам не зацвярджае. Паказваецца, што новая часціца вельмі падобная на меркаваны базон, але для канчатковых высноў неабходныя дадатковыя даследаванні.

Што ж такое «базон Хігса»? Стандартная мадэль (СМ) фізікі элементарных часціц, з дапамогай якой у цяперашні час тлумачацца ўласцівасці ўсяго матэрыяльнага, грунтуецца на чатырох фундаментальных законах. Абсалютна ўсё ў прыродзе падпарадкоўваецца чатыром тыпах узаемадзеянняў - моцнае, слабое, электрамагнітнае і гравітацыйнае. Некаторыя часціцы-пераносчыкі былі выяўленыя і даказаны. Так, моцнае ўзаемадзеянне ажыццяўляецца з дапамогай глюёнаў; за слабое адказныя базоны Z і W; а гама-кванты ўдзельнічаюць у пераносе электрамагнітнага выпраменьвання. За гравітацыю, у сваю чаргу, адказваюць эфемерныя гравитоны (быць можа, яны неўзабаве будуць выяўленыя). Зыходзячы з разлікаў вынікае, што ў ранняй Сусвету, якая з'явілася адразу пасля Вялікага Выбуху, усе часціцы не мелі масы, а ўзаемадзеянне было сіметрычным электрослабых. Аднак назіранні паказваюць, што такога не існуе - кожная часціца (акрамя глюёнаў і фатонаў), валодае пэўнай масай супакою. Відавочна супярэчнасць паміж практыкай і тэорыяй.

Каб узгадніць тэарэтычныя выкладкі, была вылучана гіпотэза пра існаванне яшчэ аднаго фундаментальнага элемента, вядомага як часціца бога або хиггсовский базон. Дзякуючы яе ўплыву, большасць элементарных часціц набыло рэгіструемае цяпер масу спакою. Лічыцца, што базон Хігса фармуе вакол сябе нейкае поле, якое ўздзейнічае на іншыя часціцы. Хиггсовское поле пранізвае ўсю Сусвет, прытармажваючы часціцы і надаючы ім масу. Яго можна прадставіць як густое жэле, у якім часціцы пераўтвораць частку сваёй энергіі ў масу. Дарэчы, сваю назву базон атрымаў дзякуючы Піцеру Хігса, які з'яўляецца «бацькам» гіпотэзы аб базоне.

Досыць усяго толькі зарэгістраваць дадзеную часціцу - і Стандартная мадэль будзе цалкам пацверджана. Аднак складанасць заключаецца ў тым, што матэматычныя разлікі не даюць дакладных дадзеных ні аб масе базона, ні пра яго энергіі. Іншымі словамі, пры правядзенні эксперыментаў з высокаэнергетычных часціцамі фізікам даводзіцца ахопліваць велізарны дыяпазон магчымых значэнняў (10 - 1000 ГэВ). Акрамя таго, зыходзячы з тэарэтычных уласцівасцяў базона, ён існуе мільярдную долю секунды, практычна імгненна распадаючыся на больш лёгкія складнікі часціцы. Таму часціца бога можа рэгістравацца толькі ўскосна - па рэштках. У баку дзве часціцы разганяліся да хуткасцяў, блізкіх да 300 тыс.км / с і сутыкаліся. Пры гэтым былі зарэгістраваныя з'явы, характэрныя для базона Хігса. Аднак спатрэбіцца яшчэ шэраг удакладняльных эксперыментаў, перш чым можна будзе рабіць канчатковыя высновы.