Вселенная все-таки стандартна

Питер Хиггс в тоннеле Большого адроннго коллайдера в Европейском центре ядерных исследований. Фото: EPA / ИТАР-ТАСС

Нобелевскую премию по физике получили ученые, предсказавшие существование бозона Хиггса — сам Питер Хиггс и Франсуа Энглер

Елена Коваленко

8 октября, 2013 21:20

2 мин

Во вторник Нобелевский комитет назвал лауреатов премии 2013 года в области физики; ими стали физики-теоретики Питер Хиггс и Франсуа Энглер, предсказавшие существования бозона Хиггса — частиц невидимого поля. Благодаря их открытию физика смогла объяснить, как элементарные частицы получают свою массу.

В заявлении Шведской королевской академии наук сказано, что Хиггс и Энглер награждены «за теоретические открытие механизма, вносящего вклад в наше понимание происхождения массы субатомных частиц. Существование этого механизма недавно подтвердило обнаружение предсказанной фундаментальной частицы в экспериментах ATLAS и CMS в Большом адронном коллайдере ЦЕРН».

«Награжденная теория — центральная часть стандартной модели физики элементарных частиц, описывающей, как сконструирован мир. Исходя из стандартной модели, все, от цветов и людей до звезд и планет, состоит всего лишь из нескольких строительных блоков: частиц материи. Эти частицы управляются силами, передающимися частицами силы, благодаря которым все работает как надо.

Вся стандартная модель полагается на существование особого типа частиц: частиц Хиггса. Эта частица происходит из невидимого поля, заполняющего все пространство. Даже когда Вселенная кажется пустой, там есть это поле. Без него нас бы не существовало,

потому что только благодаря контакту с этим полем частицы обретают массу. Теория, предложенная Энглером и Хиггсом, описывает этот процесс», — говорится в официальном релизе Нобелевского комитета.

«Потрясен, что получил награду <...>. Надеюсь, это признание фундаментальной науки поможет привлечь внимание к чисто теоретическим исследованиям (blue-sky research)», — сказано в ответном сообщении 84-летнего Хиггса, опубликованном Эдинбургским университетом, в котором ученый проработал большую часть жизни.

«Сами можете себе представить: не так уж и неприятно, конечно. Я невероятно счастлив получить признание в виде этой экстраординарной награды», — ответил на вопрос репортеров, каково быть нобелевским лауреатом, 80-летний Энглер.

Франсуа Энглер. Фото: Virginia Mayo / AP

Ученые разделили награду в 8 млн шведских крон ($ 1,25 млн). Несмотря на то что премия присуждена только Хиггсу и Энглеру (согласно воле учредителя премии Альфреда Нобеля, наградить можно максимум трех ученых), в 1960-х над созданием теории работал коллектив из шести физиков, а тысячи сотрудников ЦЕРН позже «отлавливали» бозон Хиггса в Большом адронном коллайдере.

Генеральный директор ЦЕРН Рольф Хойер признался, что был чрезвычайно взволнован, когда узнал, что Нобелевская премия в этом году досталась ученым, работающим в области физики элементарных частиц. По его словам, открытие бозона Хиггса в прошлом году стало «кульминацией многолетних интеллектуальных усилий по всему миру».

Бельгийский физик-теоретик Энглер впервые опубликовал свои исследования совместно со специалистом в области теории спонтанного нарушения симметрии Робертом Браутом в августе 1964 года в журнале Physical Review Letters. Публикация Хиггса на ту же тему вышла спустя месяц, однако именно она содержана детальное предсказание существования частиц невидимого поля, отвечающего за существование у объектов массы.

Теоретические работы показали, что элементарные частицы должны приобретать свои массы благодаря взаимодействию с невидимым полем, пронизывающим все пространство, позже названным океаном Хиггса. И с чем большей силой различные частицы взаимодействуют с этим полем, тем большей массой они обладают. Так, фотон движется сквозь океан Хиггса без сопротивления и поэтому вообще не имеет массы.

Подобно тому, как электромагнитные поля состоят из фотонов, океан Хиггса должен состоять из своих частиц. Расчеты показывали, что если океан Хиггса действительно существует, то его частицы могут оказаться среди «осколков» при столкновениях протонов в ускорителе частиц. Грубо говоря, столкновения протонов на гигантских скоростях должны были на доли момента выбить частицу Хиггса из поля Хиггса.

Чтобы найти неуловимую частицу, ученым из ЦЕРН пришлось корпеть над данными о триллионах протон-протонных столкновений. Наконец, в июле 2012 года появилось сообщение, что в рамках двух параллельных экспериментов им удалось зафиксировать частицу, походящую по своим свойствам на квант поля Хиггса. В марте 2013 года ученые подтвердили, что найденная частица действительно является бозоном Хиггса, предсказанным полвека назад.

ТЕГИ

поддержать проект

Для поднятия хорошего настроения, вы можете угостить наших редакторов чашечкой кофе

Маленькая чашка кофе