Zijn Er Higgs-Bosonen In De Ruimte?

{h1}

Wetenschappers zeggen dat er higgs-bosonen in de ruimte zijn, maar ze zijn als bomen die in het bos vallen met niemand om ze te horen. De deeltjes ontstaan ​​door kwantumfluctuaties, zwart gat verval en supernova-explosies.

Natuurkundigen in de Large Hadron Collider, een deeltjesversneller nabij Genève, Zwitserland, melden dat ze op het spoor zijn van een ongrijpbaar elementair deeltje dat bekendstaat als het Higgs-deeltje. Het is slechts een kwestie van tijd voordat ze het beruchte "Goddeeltje" in handboeien zullen hebben, zeggen ze. Maar na jaren van deeltjes- en head bashing op de LHC is een brandende vraag of er een eenvoudigere manier is om dit te doen. In plaats van een 18-mijl lange, high-energy rijder te bouwen om een ​​Higgs-deeltje van de grond af te genereren, kunnen we niet gewoon een exemplaar in de natuur gaan zoeken?

En zo ja, waar in de ruimte kan het zijn?

John Gunion, de eerste auteur van "The Higgs Hunter's Guide" (Basic Books, 1990) en een professor in de natuurkunde aan de Universiteit van Californië, Davis, zei dat Higgs-bosonen regelmatig overal in de ruimte verschijnen. Kwantumfluctuaties - tijdelijke uitbarstingen van energie vanuit het niets die zijn toegestaan ​​door de regels van de kwantummechanica - veroorzaken paren van de deeltjes om spontaan uit het vacuüm te komen en dan elkaar een ogenblik later te vernietigen. Omdat deze freebie Higgs extreem hoge energieën hebben, dicteren de regels van de kwantummechanica dat ze niet zo lang blijven hangen als kleinere deeltjes. Dus, als je een Higgs-jager bent, hoeveel tijd heb je dan om deze bosonen te vangen voordat ze verdwijnen? "Korter dan 1-biljoenste-van-1-biljoenste van een seconde," zei Gunion. [Higgs deeltje Cornered bij LHC]

Gordon Kane, een professor in de natuurkunde aan de universiteit van Michigan en co-auteur van 'The Higgs Hunter's Guide', zei dat een kwantumfluctuatie op geen enkele plaats zeldzaam is. "Maar er zijn veel plaatsen waar het kan gebeuren (alle ruimte), dus het gebeurt vrij vaak, maar je bent er niet om het te zien."
Space Higgs: Als een boom die in een bos valt met niemand om de crash te horen.

Afgezien van vreemde kwantumeffecten, zijn er verschillende andere gebeurtenissen in de ruimte die Higgs-bosonen produceren, zeiden de fysici. "Zwarte gaten geven paren van Higgs-bosonen af, naast vele andere dingen," zei Gunion. "Ze produceren deze Higgs-deeltjes op hun horizon, en als je daar een detector plaatst, zou je ze zien, maar de detector zou snel worden opgeslokt door het zwarte gat."

Helaas kunnen we onze aardgebonden telescopen niet richten op zwarte gaten en hopen we een Higgs te zien, omdat het deeltje al lang verloed is voordat hij hier aankomt, voegde hij eraan toe. [Kan er iets ontsnappen uit een zwart gat?]

Supernova's, de explosies van stervende sterren, produceren uitbarstingen van deeltjes die snel genoeg bewegen om Higgs-bosonen te creëren wanneer ze botsen. (Stel je de deeltjesbotsingen bij de LHC voor, maar in de ruimte.) Het is echter net zo lastig om een ​​Higgs van een supernova van dichtbij te bekijken als je vanuit een zwart gat naar je toe zou kijken: je detector zou naast de supernova moeten zitten gericht op precies de juiste plaats op exact het juiste moment om de Higgs te zien voordat deze vergaat. En dan zou de detector natuurlijk worden vernietigd door de explosie van de sterren.

Tenslotte, misschien is de diepste vraag van allen waarom Higgs-bosonen - die zoveel aandacht trekken van wetenschappers omdat ze de deeltjes zijn die alle andere deeltjes met hun massa doordrenken - niet overal de hele tijd bestaan. Kortom, als er geen Higgs in mij is, waarom weeg ik geen kilo?

"Dat is een gecompliceerde vraag," zei Craig Blocker, een fysicus op de Higgs-jacht bij Brandeis University. "Het heeft te maken met de kwantummechanica.In de kwantumtheorie komen alle deeltjes overeen met wat we velden noemen." Bijvoorbeeld, elektromagnetische velden zijn wat fotonen (deeltjes van licht) corresponderen met, en het Higgs-deeltje correspondeert met het Higgs-veld. heeft zijn eigen vakgebied, en de meeste velden zijn altijd overal, maar je moet genoeg energie krijgen om die velden te prikkelen zodat het een deeltje voor ons lijkt. Anders weten we niet dat het veld er is. "

Quantumfluctuaties, zwarte gaten en supernova's hebben allemaal wat nodig is om het Higgs-veld er uit te laten zien als een Higgs-deeltje. Omdat deze gebeurtenissen echter te ver weg en te kort zijn, lijkt het erop dat de LHC onze beste gok is.

Dit verhaal werd verzorgd door Life's Little Mysteries, een zustersite voor WordsSideKick.com. Volg Natalie Wolchover op Twitter @nattyover. Volg Life's Little Mysteries op Twitter @llmysteries en volg ons dan op Facebook.


Video Supplement: Higgs Boson Discovery Wins Nobel Prize for Physics.




WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com