Как е бил търсен бозонът на Хигс
Важността на откриването на Хигс бозона се определя от факта, че той е единствената частица, която все още не е намерена в така наречения Стандартен модел, който описва взаимодействията на всички известни частици във Вселената. Нещо повече, той играе специална роля при определяне на масите на всички останали частици, движещи се в полето на Хигс. Съществуването на Хигс бозона може да обясни мистерията на толкова много различни маси от елементарни частици, вариращи от неутрино до топ кварки. Но доказването на съществуването му не е толкова лесно.
В резултат на сблъсъка на протони в сблъскващите се лъчи на Големия адронен колайдер се раждат много вторични частици. Сред тях има относително дълготрайни частици, които могат да летят на сантиметри и метри, а има и краткотрайни, които почти без да имат време да се отдалечат от точката на раждането си, се разпадат на други частици. Бозонът на Хигс е изключително краткотрайна частица, тя живее незначително време и се разпада много бързо. Има доста опции за разпад или, както ги наричат експертите, канали за разпадане. Например, в единия случай „частицата на Бог” може да се разпадне в два Z-бозона (които впоследствие се разпадат на 4 лептона), в другия - в два гама кванта. Това е вероятностен процес, така че е невъзможно да се предскаже предварително в кои частици ще се разпадне желаният бозон във всеки конкретен случай.
"Детекторите в LHC не могат да регистрират директно хигс-бозона, но продуктите от неговия разпад, които живеят достатъчно дълго, за да бъдат открити, могат. Например, лептони, в които Z-бозоните се разпадат. Това обаче е един от основните проблеми, същите частици, в които Хигс се разпада, могат да бъдат родени в резултат на напълно различни процеси, които нямат нищо общо с Хигс бозона. И има много повече такива процеси, отколкото процеси със създаването и разпадането на Хигс бозона ", - казва участникът в експеримента ATLAS, старши изследовател във FIAN, доктор по физика и математика Владимир Тихомиров.
Когато обаче в ръцете на археолозите има парчета от древна ваза или друго странно нещо, намерено много години по-късно, те могат да възстановят външния му вид. Така че тук, имайки в арсенала масите и енергиите на частиците - продукти на разпад, учените могат да възстановят масите на родителските частици, в резултат на разпадането, от които са се образували. Но и тук пак камъкът. Факт е, че теорията, в рамките на която се предсказва съществуването на хигс-бозона - Стандартният модел - не предвижда масата на този бозон.
" Масата на Хигс бозона в Стандартния модел е свободен параметър, може да бъде всеки. Следователно първоначално не беше известно в какъв масов диапазон да го търсим ".