Penemuan Bidang Energi Higgs Penjelasan Secara Lengkap

Penemuan Bidang Energi Higgs

Medan Higgs adalah medan energi teoretis yang menembus alam semesta, menurut teori yang diajukan pada tahun 1964 oleh fisikawan teoretis Skotlandia Peter Higgs. Higgs menyarankan medan sebagai penjelasan yang mungkin tentang bagaimana partikel-partikel dasar alam semesta memiliki massa, karena pada 1960-an Model Standar fisika kuantum sebenarnya tidak dapat menjelaskan alasan massa itu sendiri. Dia mengusulkan bahwa bidang ini ada di seluruh ruang dan bahwa partikel memperoleh massa dengan berinteraksi dengannya.

Penemuan Bidang Higgs

Meskipun pada awalnya tidak ada konfirmasi eksperimental untuk teori tersebut, dari waktu ke waktu teori ini dilihat sebagai satu-satunya penjelasan untuk massa yang secara luas dipandang konsisten dengan sisa Model Standar. Seaneh kelihatannya, mekanisme Higgs (seperti yang kadang disebut medan Higgs) diterima secara luas di kalangan fisikawan, bersama dengan sisa Model Standar.

Salah satu konsekuensi dari teori ini adalah bahwa medan Higgs dapat bermanifestasi sebagai sebuah partikel, seperti halnya medan-medan lain dalam fisika kuantum bermanifestasi sebagai partikel. Partikel ini disebut boson Higgs. Mendeteksi boson Higgs menjadi tujuan utama fisika eksperimental, tetapi masalahnya adalah bahwa teori tersebut tidak benar-benar memprediksi massa boson Higgs. Jika Anda menyebabkan tabrakan partikel dalam akselerator partikel dengan energi yang cukup, boson Higgs harus bermanifestasi, tetapi tanpa mengetahui massa yang mereka cari, fisikawan tidak yakin berapa banyak energi yang diperlukan untuk masuk ke tabrakan.

Salah satu harapan mengemudi adalah bahwa Large Hadron Collider (LHC) akan memiliki energi yang cukup untuk menghasilkan boson Higgs secara eksperimental karena itu lebih kuat daripada akselerator partikel lain yang telah dibangun sebelumnya. Pada 4 Juli 2012, fisikawan dari LHC mengumumkan bahwa mereka menemukan hasil eksperimen konsisten dengan boson Higgs, meskipun pengamatan lebih lanjut diperlukan untuk mengkonfirmasi ini dan untuk menentukan berbagai sifat fisik boson Higgs. Bukti yang mendukung hal ini telah berkembang, sampai-sampai Hadiah Nobel Fisika 2013 diberikan kepada Peter Higgs dan Francois Englert. Ketika fisikawan menentukan sifat-sifat boson Higgs, itu akan membantu mereka lebih memahami sifat-sifat fisik bidang Higgs itu sendiri.

Brian Greene di Higgs Field

Salah satu penjelasan terbaik dari bidang Higgs adalah ini dari Brian Greene, disajikan pada episode 9 Juli dari Charlie Rose Show PBS, ketika ia muncul di program dengan fisikawan eksperimental Michael Tufts untuk membahas penemuan yang diumumkan dari bos Higgs:

Massa adalah perlawanan yang ditawarkan benda untuk mengubah kecepatannya. Anda mengambil bisbol. Saat Anda melemparkannya, lengan Anda merasakan hambatan. Sebuah shotput, Anda merasakan perlawanan itu. Cara yang sama untuk partikel. Dari mana datangnya perlawanan? Dan teorinya dikemukakan bahwa mungkin ruang dipenuhi dengan "barang" yang tak terlihat, "barang yang mirip molase", dan ketika partikel mencoba bergerak melalui molase, mereka merasakan perlawanan, lengket. Itu lengket yang merupakan asal mula massa mereka. ... Itu menciptakan massa ....

... itu adalah hal-hal tak kasat mata yang sulit dipahami. Anda tidak melihatnya. Anda harus menemukan beberapa cara untuk mengaksesnya. Dan proposal, yang sekarang tampaknya berbuah, adalah jika Anda membanting proton bersama-sama, partikel lain, pada kecepatan yang sangat, sangat tinggi, itulah yang terjadi pada Large Hadron Collider ... Anda membanting partikel bersama-sama dengan kecepatan sangat tinggi, Anda kadang-kadang bisa menggoncang molase dan kadang-kadang menjentikkan sedikit tetes molase, yang akan menjadi partikel Higgs. Jadi orang-orang mencari setitik kecil partikel dan sekarang sepertinya sudah ditemukan.

Masa Depan Bidang Higgs

Jika hasil dari LHC berjalan, maka saat kita menentukan sifat bidang Higgs, kita akan mendapatkan gambaran yang lebih lengkap tentang bagaimana fisika kuantum bermanifestasi di alam semesta kita. Secara khusus, kita akan mendapatkan pemahaman yang lebih baik tentang massa, yang mungkin, pada gilirannya, memberi kita pemahaman gravitasi yang lebih baik. Saat ini, Model Standar fisika kuantum tidak memperhitungkan gravitasi (meskipun sepenuhnya menjelaskan kekuatan fundamental fisika lainnya). Panduan eksperimental ini dapat membantu fisikawan teori mengasah teori gravitasi kuantum yang berlaku untuk alam semesta kita.

Bahkan dapat membantu fisikawan memahami materi misterius di alam semesta kita, yang disebut materi gelap, yang tidak dapat diamati kecuali melalui pengaruh gravitasi. Atau, berpotensi, pemahaman yang lebih besar dari bidang Higgs dapat memberikan beberapa wawasan tentang gravitasi menjijikkan yang ditunjukkan oleh energi gelap yang tampaknya menembus alam semesta kita yang dapat diamati.

Share this post