دانشنامهجرم آسمانی
بوزون هیگز Higgs boson
بوزون هیگز ذره‌ای بنیادی است که نشانهٔ وجود میدان هیگز است، میدانی که بنا بر مدل استاندارد به ذرههای بنیادی جرم میدهد؛ در سال ۲۰۱۲ در برخورددهندهٔ بزرگ هادرونی کشف شد.
نام‌های دیگر: ذره خدا
بوزون هیگز ذره‌ای است که فیزیک‌دانان نیم قرن دنبالش بودند. وجودش را در دههٔ ۱۹۶۰ پیتر هیگز و چند نظریه‌پرداز دیگر پیش‌بینی کردند و در ۴ ژوئیهٔ ۲۰۱۲ دو آزمایش اطلس و سی‌ام‌اس در برخورددهندهٔ بزرگ هادرونی کشف آن را اعلام کردند.
بوزون هیگز چه کاری می‌کند؟
در مدل استاندارد فیزیک ذرات، ذرههای بنیادی بدون میدان هیگز باید بی‌جرم باشند. این میدان همهٔ فضا را پر کرده است و ذرهها با میزان برهم‌کنش‌شان با آن، جرم می‌گیرند. بوزون هیگز تحریک یا «موج» این میدان است. می‌توان آن را به جمعیتی در یک مهمانی تشبیه کرد که مشهورها (ذرههای سنگین) سخت‌تر از میان آن‌ها عبور می‌کنند، هرچند این تشبیه فقط تقریبی است.
نکتهٔ مهم: میدان هیگز بخش بسیار کوچکی از جرم مادهٔ روزمره، مثل پروتون و نوترون، را می‌سازد. بیشتر جرم آن‌ها از انرژی پیوند درونشان (هم‌ارزی جرم و انرژی) میآید. اما جرم الکترون و کوارک‌ها از هیگز است.
ویژگی‌ها
| ویژگی | مقدار |
|---|---|
| جرم | حدود ۱۲۵ گیگاالکترونولت (حدود ۱۳۳ برابر پروتون) |
| بار الکتریکی | صفر |
| اسپین | صفر (نخستین ذرهٔ بنیادی اسکالر کشف‌شده) |
| عمر | حدود ۱۰ به توان منفی ۲۲ ثانیه |
بوزون هیگز بسیار ناپایدار است و بلافاصله به ذرههای دیگر، مانند جفت فوتون یا کوارک‌های ته، می‌پاشد، پس باید از روی همین فراورده‌ها شناسایی شود.
نام «ذرهٔ خدا»
این لقب از کتابی از لئون ریدرمن میآید که ناشر عنوانش را از «ذرهٔ لعنتی» به «ذرهٔ خدا» عوض کرد. بیشتر فیزیک‌دانان این نام را نمی‌پسندند، چون ربطی به دین ندارد.
جایزهٔ نوبل
در ۲۰۱۳ پیتر هیگز و فرانسوا انگلر برای پیش‌بینی نظری سازوکار، جایزهٔ نوبل فیزیک گرفتند.
پرسش‌های رایج
### چرا بوزون هیگز مهم است؟
چون آخرین قطعهٔ پیشبینیشدهٔ مدل استاندارد بود و کشفش نشان داد سازوکار پیشنهادی برای جرم ذرهها درست است.
### آیا بوزون هیگز به همهٔ چیز جرم میدهد؟
نه. جرم ذرههای بنیادی مثل الکترون از میدان هیگز میآید، ولی بخش بزرگ جرم پروتون و نوترون از انرژی نیروی هستهای قوی است.
### بوزون هیگز چگونه کشف شد؟
با برخورد دادن پروتونها با انرژی بسیار بالا در LHC و بررسی میلیاردها برخورد برای یافتن افزونهای در جرم ۱۲۵ گیگاالکترونولت.
### چرا به آن ذرهٔ خدا میگویند؟
نام «ذرهٔ خدا» ساخته رسانهها و عنوان یک کتاب است و بار علمی یا دینی ندارد.