गॉड पार्टिकल के पीछे हिग्स फील्ड की खोज

स्कॉटिश सैद्धांतिक भौतिक विज्ञानी पीटर हिग्स द्वारा 1964 में सामने आए सिद्धांत के अनुसार, हिग्स फील्ड ऊर्जा का सैद्धांतिक क्षेत्र है जो ब्रह्मांड को पार करता है। हिग्स ने इस क्षेत्र के लिए एक संभावित व्याख्या के रूप में सुझाव दिया कि ब्रह्मांड के मूलभूत कण कैसे आए द्रव्यमान, क्योंकि 1960 के दशक में क्वांटम भौतिकी के मानक मॉडल वास्तव में बड़े पैमाने पर स्वयं का कारण नहीं बता सके। उन्होंने प्रस्ताव दिया कि यह क्षेत्र पूरे अंतरिक्ष में मौजूद है और कणों ने इसके साथ बातचीत करके अपना द्रव्यमान प्राप्त किया।

हालांकि सिद्धांत के लिए शुरू में कोई प्रयोगात्मक पुष्टि नहीं हुई थी, लेकिन समय के साथ यह देखा जाने लगा द्रव्यमान के लिए एकमात्र स्पष्टीकरण के रूप में जो व्यापक रूप से बाकी के मानक के अनुरूप था नमूना। जैसा कि यह अजीब लग रहा था, हिग्स मैकेनिज्म (जैसा कि हिग्स फील्ड कभी-कभी कहा जाता था) को आमतौर पर भौतिकविदों के बीच, बाकी स्टैंडर्ड मॉडल के साथ व्यापक रूप से स्वीकार किया जाता था।

सिद्धांत का एक परिणाम यह था कि हिग्स क्षेत्र एक कण के रूप में प्रकट हो सकता है, इस तरह से कि क्वांटम भौतिकी के अन्य क्षेत्र कणों के रूप में प्रकट होते हैं। इस कण को ​​हिग्स बोसोन कहा जाता है। हिग्स बोसोन का पता लगाना प्रयोगात्मक भौतिकी का एक प्रमुख लक्ष्य बन गया, लेकिन समस्या यह है कि सिद्धांत वास्तव में हिग्स बोसोन के द्रव्यमान का अनुमान नहीं लगाता है। यदि आप पर्याप्त ऊर्जा के साथ कण त्वरक में कण टकराव का कारण बने, तो हिग्स बोसोन प्रकट होना चाहिए, लेकिन उस द्रव्यमान को जाने बिना जिसे वे खोज रहे थे, भौतिकविदों को यकीन नहीं था कि इसमें जाने के लिए कितनी ऊर्जा की आवश्यकता होगी टकराव।

ड्राइविंग उम्मीदों में से एक यह था कि बड़े हैड्रॉन कोलाइडर (एलएचसी) में हिग्स उत्पन्न करने के लिए पर्याप्त ऊर्जा होगी बोसोन प्रायोगिक तौर पर किसी भी अन्य कण त्वरक की तुलना में अधिक शक्तिशाली था जो पहले बनाया गया था। 4 जुलाई 2012 को, LHC के भौतिकविदों ने घोषणा की कि उन्हें हिग्स बोसोन के अनुरूप प्रयोगात्मक परिणाम मिले हैं, हालांकि इस बात की पुष्टि करने के लिए और हिग्स के विभिन्न भौतिक गुणों को निर्धारित करने के लिए और टिप्पणियों की आवश्यकता है बोसॉन। इसके समर्थन में सबूत इस हद तक बढ़ गए हैं कि 2013 में भौतिकी में नोबेल पुरस्कार पीटर हिग्स और फ्रेंकोइस एंगलर्ट को दिया गया था। जैसा कि भौतिक विज्ञानी हिग्स बोसोन के गुणों का निर्धारण करते हैं, इससे उन्हें हिग्स फ़ील्ड के भौतिक गुणों को और अधिक पूरी तरह से समझने में मदद मिलेगी।

हिग्स क्षेत्र के सबसे अच्छे स्पष्टीकरणों में से एक ब्रायन ग्रीन का यह एक है, जिसे पीबीएस के 9 जुलाई के एपिसोड में प्रस्तुत किया गया है। चार्ली रोज शो, जब वह हिग्स बोसोन की घोषित खोज पर चर्चा करने के लिए प्रयोगात्मक भौतिक विज्ञानी माइकल टफ्ट्स के साथ कार्यक्रम में उपस्थित हुए:

द्रव्यमान वह प्रतिरोध है जो एक वस्तु को अपनी गति को बदलने की पेशकश करता है। आप एक बेसबॉल लें। जब आप इसे फेंकते हैं, तो आपके हाथ को प्रतिरोध महसूस होता है। एक शॉटपुट, आप उस प्रतिरोध को महसूस करते हैं। उसी तरह कणों के लिए। प्रतिरोध कहां से आता है? और सिद्धांत को आगे रखा गया कि शायद अंतरिक्ष एक अदृश्य "सामान" से भरा था, एक अदृश्य गुड़ की तरह "सामान", और जब कण पिघले हुए पदार्थ के माध्यम से जाने की कोशिश करते हैं, तो वे एक प्रतिरोध महसूस करते हैं, चिपचिपाहट। यह वह चिपचिपाहट है, जहां उनका द्रव्यमान आता है ...। कि जन बनाता है ...

... यह एक मायावी अदृश्य सामान है। आप इसे नहीं देखते हैं। आपको इसे एक्सेस करने का कोई तरीका खोजना होगा। और प्रस्ताव, जो अब फल सहन करने लगता है, यदि आप प्रोटॉन को एक साथ स्लैम करते हैं, अन्य कण, बहुत उच्च गति पर, जो कि बड़े हैड्रॉन कोलाइडर में होता है... आप कणों को बहुत तेज गति से एक साथ पटकते हैं, आप कभी-कभी गुड़ को हिला सकते हैं और कभी-कभी पिघले हुए टुकड़े को बाहर निकाल सकते हैं, जो कि हिग्स कण होगा। इसलिए लोगों ने एक कण के उस छोटे धब्बे की तलाश की है और अब ऐसा लगता है कि यह पाया गया है।

यदि एलएचसी से परिणाम निकलते हैं, तो जैसा कि हम हिग्स क्षेत्र की प्रकृति का निर्धारण करते हैं, हम अपने ब्रह्मांड में क्वांटम भौतिकी कैसे प्रकट होते हैं, इसकी पूरी तस्वीर प्राप्त करेंगे। विशेष रूप से, हम द्रव्यमान की बेहतर समझ प्राप्त करेंगे, जो बदले में, हमें गुरुत्वाकर्षण की बेहतर समझ दे सकती है। वर्तमान में, क्वांटम भौतिकी का मानक मॉडल गुरुत्वाकर्षण के लिए जिम्मेदार नहीं है (हालांकि यह पूरी तरह से अन्य की व्याख्या करता हैभौतिकी के मूलभूत बल). इस प्रायोगिक मार्गदर्शन से सैद्धांतिक भौतिकविदों को एक सिद्धांत पर भरोसा करने में मदद मिल सकती है क्वांटम गुरुत्वाकर्षण जो हमारे ब्रह्मांड पर लागू होता है।

यहां तक ​​कि भौतिकविदों को हमारे ब्रह्मांड में रहस्यमय पदार्थ को समझने में मदद मिल सकती है, जिसे डार्क मैटर कहा जाता है, जिसे गुरुत्वाकर्षण प्रभाव को छोड़कर नहीं देखा जा सकता है। या, संभावित रूप से, हिग्स क्षेत्र की एक बड़ी समझ, द्वारा प्रदर्शित प्रतिकारक गुरुत्वाकर्षण में कुछ अंतर्दृष्टि प्रदान कर सकती है काली ऊर्जा ऐसा लगता है कि हमारे अवलोकनीय ब्रह्मांड को पराजित कर रहा है।