Σωματίδιο Χιγκς

Ανακαλύφθηκε πειραματικά στις 4 Ιουλίου 2012 από τα πειράματα ATLAS και CMS του Μεγάλου Επιταχυντή Αδρονίων (LHC) του CERΝ.

Σωματίδιο Χιγκς

Πιθανά ενδεχόμενα διάσπασης για το μποζόνιο του Χιγκς από συγκρούσεις προτονίων στο LHC. Το πάνω ενδεχόμενο στο πείραμα CMS δείχνει μία διάσπαση σε δύο φωτόνια. Το κάτω ενδεχόμενο στο πείραμα ATLAS δείχνει μία διάσπαση σε 4 μιόνια.
Σύνθεση	Στοιχειώδες σωμάτιο
Στατιστική	Μποζονική
Κατάσταση	Ένα νέο σωματίδιο μάζας 125 GeV ανακαλύφθηκε το 2012 και αργότερα επιβεβαιώθηκε να είναι το μποζόνιο Χιγκς σύμφωνα με πιο ακριβείς μετρήσεις.
Σύμβολο	H0
Προβλέφθηκε θεωρητικά	Ρ. Μπρουτ, Φ. Ενγκλέρ, Π. Χιγκς, Γκ. Γκουράλνικ, Κ.Ρ. Χάγκεν και Τ. Κιμπλ (1964)
Ανακαλύφθηκε	Προηγούμενα άγνωστο μποζόνιο επιβεβαιώθηκε ότι υπάρχει στις 4 Ιουλίου 2012 από τις ομάδες του ATLAS και του CMS στο LHC. Επιβεβαιώθηκε ως μποζόνιο Χιγκς κάποιου τύπου στις 14 Μαρτίου 2013.
Αναλλοίωτη μάζα	125.10 ± 0. 14 GeV/c2
Μέσος χρόνος ζωής	1.56×10−22 s (προβλεπόμενη στο καθιερωμένο Πρότυπο)
Διάσπαση σε	ένα ζευγάρι bottom-antibottom (παρατηρήθηκε) δύο W μποζόνια (παρατηρήθηκε) δύο γκλουόνια (προβλέπεται) ένα ζευγάρι tau-antitau (παρατηρήθηκε) δύο Ζ μποζόνια (παρατηρήθηκε) δύο φωτόνια (παρατηρήθηκε) διάφορες άλλες καταστάσεις (προβλέπεται)
Ηλεκτρικό φορτίο	0 e
Φορτίο χρώματος	0
Σπιν	0
Ομοτιμία	+1

Η ύπαρξη του σωματιδίου του Χιγκς δίνει τη δυνατότητα για εξήγηση στον τρόπο που συγκροτείται η ύλη προσδίδοντάς της ιδιότητες όπως για παράδειγμα η μάζα. Το μποζόνιο αυτό φαίνεται να βρίσκεται στο ενεργειακό φάσμα μεταξύ 115-127 GeV, (με τα 125 GeV να αντιστοιχούν σε μάζα ίση με 133 πρωτονίων). Η ανακάλυψή του θα βοηθήσει στην καλύτερη κατανόηση της δημιουργίας του σύμπαντος λύνοντας θέματα, στη θεωρία της μεγάλης έκρηξης, αμέσως μετά τα πρώτα κλάσματα του δευτερόλεπτου της γέννησης του σύμπαντος.

Το μποζόνιο αυτό πήρε το όνομά του από τον Βρετανό καθηγητή φυσικής Πίτερ Χιγκς (Peter Higgs), ο οποίος ήταν ένας από τους 6 φυσικούς που πρότειναν την ύπαρξή του, σε σχετικές δημοσιεύσεις το 1964. Το 2013 ο Πίτερ Χιγκς και ο Φρανσουά Ανγκλέρ (François Englert) βραβεύτηκαν με το Βραβείο Νόμπελ Φυσικής για την εργασία τους και την πρόβλεψή τους.

Τον Δεκέμβριο του 2011 οι ερευνητές στα δύο ανεξάρτητα πειράματα ATLAS και CMS (CERN), στον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων στο CERN της Ελβετίας, είχαν ανακοινώσει ότι βρήκαν ενδείξεις ύπαρξης του Μποζονίου Χιγκς με μάζα γύρω στα 125 GeV/c2.

Στις 4 Ιουλίου 2012, οι επιστήμονες του CERN επιβεβαίωσαν την ανακάλυψη ενός νέου σωματιδίου με μάζα 125 GeV και σφάλμα 0,6 με απόκλιση 5 σίγμα, που σημαίνει βεβαιότητα κατά 99,99995% και πως η παρατήρηση αυτή είναι επαληθεύσιμη και μπορεί να αναπαραχθεί οποτεδήποτε. Αυτό το σωματίδιο εικάζεται ότι είναι μποζόνιο και μάλιστα το βαρύτερο που έχει βρεθεί. Εικάζεται ότι το νέο σωματίδιο έχει χαρακτηριστικά του σωματίου Χιγκς, με επιφύλαξη ώσπου να φανεί ότι φέρει πράγματι και τις λοιπές, θεωρητικά, προβλεπόμενες ιδιότητές του. Προσφάτως ανακοινώθηκε πως η ανάλυση των ιχνών ενός στοιχειώδους σωματιδίου που ανακαλύφθηκε στον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων (LHC) του CERN το καλοκαίρι του 2012 έδειξε ισχυρές ενδείξεις ότι είναι το μποζόνιο του Χιγκς.

Επιπτώσεις από την ανακάλυψη του σωματιδίου

Η ανακάλυψη του σωματιδίου Χιγκς είναι σημαντικό βήμα για την έναρξη της θεωρητικής και πειραματικής διερεύνησης της θεωρίας της υπερσυμμετρίας. Τα υπερσυμμετρικά σωματίδια είναι αόρατα (μη αισθητά ή μη άμεσα ανιχνεύσιμα) και ίσως αντιπροσωπεύουν το 90% του σύμπαντος όμως τα έως τώρα πειράματα στο Fermilab δεν επιβεβαιώνουν τη θεωρία, τουλάχιστον στην έως τώρα μορφή της.