FermiLab: particles physics - selected videos / FermiLab: элементарные частицы - избранные видео: Higgs Boson: How do you search for it?

Вероятно, наиболее популярным разделом физики элементарных частиц

lilaac 02.03.13 в 22:05

является поиск бозона Хиггса.

lilaac 02.03.13 в 22:05

Для тех из вас, кто не услышал о нем,

Irina73 03.03.13 в 13:37

бозон Хиггса является частицей которая как предлагается может быть той, что

Irina73 03.03.13 в 13:38

придает субатомным частицам, их массы.

Irina73 03.03.13 в 13:39

Выступая на публике, я очень часто сталкиваюсь с вопросом

lilaac 03.03.13 в 16:17

"Если вы даже не знаете, существует ли он,

lilaac 03.03.13 в 16:18

как вы можете искать Бозон Хиггса?".

lilaac 03.03.13 в 16:19

Именно это я бы хотел объяснить вам.

AmericanMom 04.03.13 в 02:55

Хотя мы и не знаем, какой теории подчиняется поведение бозонов Хиггса

Alex_ander 03.03.13 в 17:45

и существуют ли они вообще, мы хорошо понимаем, что Стандартная Модель

Alex_ander 03.03.13 в 17:46

предсказывает относительно бозона Хиггса.

Alex_ander 03.03.13 в 17:47

Согласно теории, бозон Хиггса нестабилен

Alex_ander 03.03.13 в 17:48

и в ничтожную долю секунды распадается ровно на две

Alex_ander 03.03.13 в 17:48

более лёгких дочерних частицы.

Alex_ander 03.03.13 в 17:49

Следует помнить, что, поскольку нам неизвестна масса бозона Хиггса

Alex_ander 03.03.13 в 17:50

и существует ли он вообще,

Alex_ander 03.03.13 в 17:50

мы, физики, должны исследовать широкий диапазон возможных масс, а также,

Alex_ander 03.03.13 в 17:51

многочисленные способы,

Alex_ander 03.03.13 в 17:52

которыми они могут распадаться.

Alex_ander 03.03.13 в 17:52

Оказывается, эти два фактора взаимосвязаны.

AmericanMom 04.03.13 в 02:39

Давайте посмотрим на это изображение

AmericanMom 04.03.13 в 02:40

Бозон Хиггса расположен слева,

AmericanMom 04.03.13 в 02:42

а в колонке справа расположены

AmericanMom 04.03.13 в 02:43

пять других частиц

AmericanMom 04.03.13 в 02:43

Наиболее часто бозон Хиггса распадается именно в эти частицы.

AmericanMom 04.03.13 в 02:46

Между ними есть полосы.

AmericanMom 04.03.13 в 02:47

Ширина полосы

AmericanMom 04.03.13 в 02:47

указывает вероятность того, что бозон Хиггса распадется именно в эту частицу.

AmericanMom 04.03.13 в 02:48

Например, мы видим в этом примере,

AmericanMom 04.03.13 в 02:48

что существует 51%-ная вероятность, что бозон Хиггса распадется в

AmericanMom 04.03.13 в 02:50

пару b-кварков,

AmericanMom 04.03.13 в 02:51

и 30%-ная вероятность, что он распадется в пару W-бозонов.

AmericanMom 04.03.13 в 02:51

Существует гораздо меньшая вероятность, что отдельный бозон Хиггса распадется

AmericanMom 04.03.13 в 02:58

в пару Z-бозонов или тау лептонов, а также ничтожный шанс, что он

AmericanMom 04.03.13 в 02:58

распадется

AmericanMom 04.03.13 в 02:58

в топ-кварки.

AmericanMom 04.03.13 в 02:58

Давайте отойдем от этого изображения

AmericanMom 04.03.13 в 02:59

и получим лучшее понимание этого.

AmericanMom 04.03.13 в 02:59

Наверху

AmericanMom 04.03.13 в 02:59

мы видим шкалу возможных масс бозона Хиггса

AmericanMom 04.03.13 в 03:00

располагающихся в интервале от ста до пятисот раз тяжелее, чем протон.

AmericanMom 04.03.13 в 03:00

Т.к. я не знаю массу бозона Хиггса, я могу взять любую массу и увидеть как бозон Хиггса

AmericanMom 04.03.13 в 03:01

распался бы, если бы он имел выбранную мною массу.

AmericanMom 04.03.13 в 03:01

Затем я могу спроектировать мой эксперимент, чтобы поискать те виды частиц.

AmericanMom 04.03.13 в 03:02

Например, если масса бозона Хиггса равна 100,

AmericanMom 04.03.13 в 03:04

то мы увидим, что наиболее вероятно он распадется в b-кварки,

AmericanMom 04.03.13 в 03:05

с меньшим шансом распасться в тау лептоны. W-бозоны здесь маловероятны.

AmericanMom 04.03.13 в 03:05

Если я увеличу массу до 130,

AmericanMom 04.03.13 в 03:06

то мы увидим, что при такой массе бозон Хиггса наиболее вероятно распадется в b-кварки или W-бозоны

AmericanMom 04.03.13 в 03:07