عام الفاظ میں: ہگس بوسون - یہ کیا ہے؟

عام الفاظ میں، ہگس بوسون - ذرہ ہر وقت کی سب سے زیادہ مہنگی ہے. تو الیکٹران کی دریافت، مثال کے طور پر، کافی ویکیوم ٹیوب اور شاندار دماغ کے ایک جوڑے تھا، ہگس بوسون کے لئے تلاش ایک پائلٹ توانائی شاذ و نادر ہی دنیا میں دیکھا جاتا ہے کہ کے قیام کا مطالبہ کیا. بڑی Hadron Collider سب سے زیادہ مشہور اور کامیاب سائنسی تجربات میں سے ایک کے طور پر کوئی تعارف کی ضرورت ہے، لیکن ان کی پروفائل ذرہ، پہلے کی طرح، آبادی کی اکثریت کے لئے اسرار میں shrouded ہے. وہ خدا ذرہ، تاہم، سائنسدانوں کی لفظی ہزاروں کی کوششوں کا شکریہ، ہم اب کوئی اس کے وجود کی جاچکی کے لئے لے جانا چاہئے بلایا گیا تھا.

آخری نامعلوم

کیا ہے ہگز بوسن اور ان کی دریافت کی اہمیت کیا ہے؟ وہ کیوں اتنا hype اور غلط معلومات فنانسنگ کے موضوع بن گیا؟ دو وجوہات کی بنا پر. اول، یہ طبیعیات کے معیاری ماڈل کی تصدیق کے لئے ضروری گزشتہ نئے دریا ذرہ تھا. اس دریافت سے مراد سائنسی مطبوعات کی ایک پوری نسل بیکار میں نہیں ہوئی ہے. دوم، بوسن دیگر ذرات جو ایک خاص اہمیت ہے اور کسی "جادو" دیتا ہے جو ان کے بڑے پیمانے پر، فراہم کرتا ہے. ہم چیزوں کی گھریلو خصوصیات کے طور پر بڑے پیمانے پر کے بارے میں سوچ کے لئے ہوتے ہیں، لیکن طبیعیات دوسری صورت میں یقین رکھتے ہیں. عام الفاظ میں، ہگس بوسون - ایک ذرہ، جس کے بغیر عوام بنیادی طور پر موجود نہیں ہے.

ایک اور میدان

وجہ نام نہاد ہگز میدان میں ہے. اس ہگز بوسن کے لئے اس سے پہلے بیان کیا گیا ہے، طبیعیات یہ ایک نیا میدان کی موجودگی کی ضرورت ہوتی ہے، ان کے اپنے نظریات اور مشاہدے کی ضروریات حاصل کرنے کا شمار کیا گیا تھا کیونکہ، اثر ہے جس کی پوری کائنات تک بڑھایا جائے گا. کائنات کے نئے اجزاء میں ایجاد کر reinforcements کے مفروضات خطرناک ہے. ماضی میں، مثال کے طور پر، اس آسمان کے نظریہ کی تخلیق کی قیادت کی ہے. لیکن زیادہ ریاضی کے حساب کارکردگی، زیادہ طبیعیات کو سمجھنے کے لئے ہگز فیلڈ، حقیقت میں موجود ہونا ضروری ہے. صرف مسئلہ یہ مشاہدہ کے عملی مواقع کی کمی تھی.

سٹینڈرڈ ماڈل میں فزکس ابتدائی ذرات ہگز فیلڈ کے وجود کی بنیاد پر ایک طریقہ کار کے ذریعے حاصل کی بڑے پیمانے پر ساری جگہ permeates کے. اس کی تخلیق ایک ہگز بوسن، جس کی ضرورت ہے بڑی مقدار کی توانائی، اور یہ اس لئے ہے بنیادی وجہ کیوں سائنسدانوں ضرورت جدید ذرہ سریع کار کے لئے اعلی توانائی تجربات.

وزن میں کہاں آتی ہے؟

بڑھتی دوری کے ساتھ کمزور جوہری تعامل کی قوت تیزی سے کم. مطابق کوانٹم فیلڈ تھیوری، اس کا مطلب ہے کہ ذرات، جس میں ملوث میں اس کی تخلیق - W- اور Z-bosons - ضروری ہے بڑے پیمانے پر، کے برعکس photons کی اور gluons، جس میں کوئی بڑے پیمانے پر.

مسئلہ یہ ہے کہ گیج نظریات صرف massless عناصر کام ہے. گیج bosons بڑے پیمانے پر ہے، تو اس طرح کی ایک پرختیارپنا معقول تعین نہیں کیا جا سکتا. ہگز میکانزم ایک نیا میدان متعارف کرانے کی طرف سے اس مسئلہ سے بچا جائے، ہگز فیلڈ کہا جاتا ہے. اعلی توانائیوں پر، گیج bosons کی بڑے پیمانے پر نہیں ہے، اور توقع کے مطابق پرختیارپنا کام کرتا ہے. کم توانائیوں میں میدان عناصر ایک وزن ہے جس کی اجازت دیتا توازن تنگ.

ہگس بوسون کیا ہے؟

ہگز فیلڈ ہگز bosons نامی ذرات پیدا کرتا ہے. وزن کی تھیوری کی وضاحت نہیں ہے، لیکن استعمال کا نتیجہ یہ طے کیا گیا کہ یہ 125 GeV کے برابر ہے. عام الفاظ میں، ہگز کا وجود اس کے آخر سٹینڈرڈ ماڈل کی تصدیق کی بوسن.

طریقہ کار فیلڈ اور بوسن سکاٹش سائنسدان پیٹر ہگز کے نام سے منسوب کر رہے ہیں. وہ اکثر فزکس میں ہوتا ہے، تصور کی تجویز پیش کرنے، اور سب سے پہلے نہیں تھا اگرچہ، صرف نکلے، وہ نامزد کیا گیا تھا جنہیں بعد.

توازن توڑ

یہ خیال کیا گیا تھا ہگز حقیقت یہ ہے کہ ایک بڑے پیمانے پر ہے کہ ذرات جو کی طرف سے موجود نہیں ہونا چاہئے کے لئے ذمہ دار ہے. یہ مختلف عوام کی بڑے پیمانے پر بغیر ذرات endowing عالمگیر ذریعہ ہے. ہر ایک PRISM کے ایک ہی طول موج میں اسی رفتار سے vacuo اقدام میں تمام طول موج مختص کیا جا سکتا ہے - اس طرح توازن روشنی سے قیاس منسوب توڑنے. یہ، کورس کے، غلط قیاس، سفید روشنی کے تمام طول موج پر مشتمل ہے کے بعد سے، لیکن مثال ہگز فیلڈ توازن کی خلاف ورزی کی وجہ سے بڑے پیمانے کی تخلیق ہے کہ کس طرح سے پتہ چلتا ہے. PRISM کے روشنی کی مختلف طول موج، انہیں الگ کی رفتار کا توازن ٹوٹ جاتا ہے، اور ہگز فیلڈ کی بڑے پیمانے پر کچھ ذرات جس وگرنہ symmetrically میں massless کے توازن کو توڑنے کے لئے خیال کیا جاتا ہے.

کس طرح سادہ زبان ہگس بوسون میں اس بات کی وضاحت کرنے کے لئے؟ حال ہی میں، طبیعیات کہ ہگز میدان موجود ہے، تو یہ خواص مشاہدہ کیا جا سکتا ہے کے ساتھ ایک مناسب کیریئر کی ضرورت ہو گی کا احساس ہوا. یہ فرض کیا گیا تھا کہ اس کا ذرہ bosons پر علاج کیا جاتا ہے. ہگز سادہ زبان - کیریئر کے نام نہاد طاقت فوٹان، کائنات کی برقی مقناطیسی میدان کے کیریئر ہیں جس کے طور پر ایک ہی ہے. ایک طرح سے فوٹان، ہگز طرح اس کے مقامی excitations اس میدان کے مقامی اتیجنا ہے ہیں. توقع کی خصوصیات کے ساتھ ایک ذرہ طبیعیات کے وجود کا ثبوت ایک فیلڈ کے وجود کی ایک براہ راست ثبوت کو عملی طور پر برابر تھے.

تجربہ

منصوبہ بندی کے کئی سال بڑی Hadron Collider (ایل ایچ سی) نے ایک تجربہ، ہگس بوسون کی تھیوری کو غلط ثابت کرنے کے لئے کافی ایک ممکنہ بننے کی اجازت دے دی. 27 کلومیٹر انگوٹی بھاری ذمہ داری برقی کا ایک اہم حصہ کو ذرات الزام عائد کر سکتے ہیں تیز روشنی کی رفتار کے اجزاء میں تقسیم کرنے کے لئے کافی طاقت کے ایک تصادم کا باعث ہے، اور بھی اثر کے نقطہ کے ارد گرد کی جگہ کروپ کرنے کے لئے. یہ ہے کہ اندازہ لگایا جب تصادم توانائی کافی زیادہ سطح کیا جا سکتا چارج بوسن تاکہ جو مرضی وقفے اور یہ جائے گا ہو سکتے. یہ توانائی کی اتنی عظیم کچھ بھی ڈر اور دنیا کے اختتام کی پیش گوئی کی ہے، اور دوسروں فنتاسی بیچا ہگس بوسون کی دریافت ایک متبادل طول و عرض میں ایک جھلک کے طور پر بیان کیا گیا تھا تاکہ یہ تھی کہ.

حتمی توثیق

حقیقت یہ پیشین گوئی کی خلاف ورزی ہے میں ابتدائی مشاہدے، یہ لگ رہا تھا، اور کوئی علامات یہ ذرات کا پتہ لگانے کے لئے ممکن نہیں تھا. جو اربوں ڈالر کے اخراجات کے لئے مہم میں حصہ لیا بعض محققین، یہاں تک کہ ٹیلی ویژن پر ظاہر ہوا اور مرتبہ یہ حقیقت ایک سائنسی نظریہ کی تردید جو اس بات کی تصدیق کے طور پر طور پر اہم ہے کہ بیان کیا گیا ہے. تھوڑی دیر کے بعد سے، تاہم، مجموعی طور پر تصویر کی پیمائش میں شکل لینے کے لئے شروع کر دیا اور 14 مارچ، 2013 CERN باضابطہ ذرہ کے وجود کی تصدیق کا اعلان کیا. ایک سے زیادہ bosons کا وجود فرض کرنے کی وجہ بھی نہیں ہے لیکن خیال کو مزید مطالعے کی ضرورت ہے.

دو سال بعد CERN ذرہ کی دریافت کا اعلان کیا ہے کے بعد، بڑی Hadron Collider پر کام کرنے والے سائنسدانوں، اس کی تصدیق کرنے کے قابل تھے. ایک طرف، یہ دوسرے ہاتھ پر بہت سے سائنسدانوں مایوس ہو چکے ہیں سائنس کے لئے ایک بہت بڑی فتح تھی. کسی کو امید تھی تو کہ ہگس بوسون ایک ذرہ سٹینڈرڈ ماڈل پرے عجیب اور حیران کن علاقوں کی قیادت کریں گے ہو جائے گا - supersymmetry، سیاہ مادہ، سیاہ توانائی - کہ، بدقسمتی سے، یہ نہیں تو تھا.

مطالعہ، نوعیت طبیعیات میں شائع fermions میں کشی کی تصدیق کی. سٹینڈرڈ ماڈل کی پیش گوئی کی ہے کہ عام الفاظ میں، ہگس بوسون ذرات ان fermions کو بڑے پیمانے دیتا ہے. CMS ڈیٹیکٹر Collider کی آخر میں بات کی تصدیق ان کے تنزل میں fermions - نچلے حصے کو Quarks اور تاؤ leptons.

ہگز آسان شرائط: یہ کیا ہے؟

یہ تحقیق پوری جو ہگز ایلیمنٹری ذراتی طبیعیات کے معیاری ماڈل کی طرف سے پیش گوئی بوسون ہے کہ ثابت ہوا. یہ اس گھماؤ نہیں کرتا 125 GeV کی بڑے پیمانے پر توانائی کے علاقے میں واقع ہے، اور روشنی کے عناصر کی ایک بہسنکھیا میں سڑنے سکتے ہیں - اس کی وجہ سے ہم یقین سے کہہ سکتے ہیں کے فوٹان، fermions کے جوڑوں، اور اسی D. کہ ہگس بوسون، ایک سادہ زبان بولنے والے، ایک ذرہ ہے ہر چیز کی ایک بہت دے.

ایک نئے دریافت عنصر کے معیار کے رویے سے مایوس. اس کے گرنے میں تھوڑا سا مختلف ہے، تو وہ دوسری صورت fermions ساتھ منسلک ہوجاتا ہے، اور تحقیق کے نئے علاقوں پر اضافہ کرنے. دوسری طرف، اس کا مطلب ہے کہ ہم معیار کے ماڈل، جس میں کشش ثقل، سیاہ توانائی، سیاہ مادہ اور حقیقت کے دوسری عجیب مظاہر لئے اکاؤنٹ نہیں ہے اس سے آگے ایک قدم پیش قدمی کی ہے نہیں کر سکتے ہیں.

ہم صرف وہ کہا جاتا ہے کے بارے میں قیاس آرائی کر سکتے ہیں. سٹینڈرڈ ماڈل کے ہر ذرہ ایک بہت بھاری superpartner ہے کہ جس میں سب سے زیادہ مقبول نظریہ ہے susy، (- سیاہ مادہ کائنات کا 23 فیصد بنانے). 13 TeV کے اس تصادم توانائی کو دوگنا کرنے کے ساتھ Collider کی تازہ کاری کریں، شاید، ان superparticle دریافت کرنے کی اجازت دے گا. ورنہ supersymmetry ایک زیادہ طاقتور لاہورہائیکورٹ کے جانشین کی تعمیر کے لئے انتظار کرنا پڑے.

مستقبل کے امکانات

تو کیا کیا جائے گا فزکس کے بعد ہگز بوسن؟ لاہور ہائی کورٹ نے حال ہی میں اہم اصلاحات کے ساتھ دوبارہ کھول دیا اور سب کچھ دیکھنے کے قابل ہے - antimatter کی جانب سے سیاہ توانائی کے لئے. یہ خیال کیا جاتا ہے کہ سیاہ مادہ صرف کشش ثقل کی طرف سے اور عوام کی تخلیق کے ذریعے معمول کے ساتھ انٹرایکٹ، اور ہگس بوسون کی قدر یہ کیسے کام کرتا ہے کو سمجھنے کے لئے ایک چابی ہے. اس طرح ایک ماڈل عظیم متحد نظریہ کہا جا سکتا ہے - - سٹینڈرڈ ماڈل کے مرکزی واپسی یہ کشش ثقل کے اثر کی وضاحت نہیں کر سکتے ہیں اور کچھ ذرہ اور ہگز فیلڈ پل کہ فزکس اتنی شدت کو تلاش کرنے کی کوشش کر رہا ہو سکتا ہے کہ یقین.

ہگس بوسون کے وجود کی تصدیق کی، لیکن کیا گیا تھا اس کی مکمل تفہیم بہت دور اب بھی ہے اس سے پہلے. تردید مستقبل تجربات supersymmetry اور بہت سیاہ مادہ کو اس کی توسیع کے خیال تو؟ یا ان کے پاس سب سے چھوٹی تفصیل ہر چیز کی تصدیق کریں گے، تحقیق کے اس علاقے کے ساتھ ہگس بوسون کی خصوصیات معیاری ماڈل کی پیشن گوئی ہمیشہ کے ساتھ دور کیا جائے گا؟