science >> Wetenschap > >> Fysica

Wat is het Higgs-deeltje precies?

Hallo, Higgs? Ben je er? De hele wereld wil het weten. Johannes Simon/Getty Images

Deeltjesfysica heeft het meestal moeilijk om te concurreren met politiek en roddels over beroemdheden voor krantenkoppen, maar het Higgs-deeltje heeft serieuze aandacht gekregen. Dat is precies wat er gebeurde op 4 juli, 2012, Hoewel, toen wetenschappers van CERN aankondigden dat ze een deeltje hadden gevonden dat zich gedroeg zoals ze verwachten dat het Higgs-deeltje zich gedraagt. Misschien de grote en controversiële bijnaam van het beroemde boson, het "Goddeeltje, " heeft ervoor gezorgd dat de media zoemen. Aan de andere kant, de intrigerende mogelijkheid dat het Higgs-deeltje verantwoordelijk is voor alle massa in het universum spreekt eerder tot de verbeelding, te. Of misschien zijn we gewoon opgewonden om meer te leren over onze wereld, en we weten dat als het Higgs-deeltje bestaat, we zullen het mysterie een beetje meer ontrafelen.

Om echt te begrijpen wat het Higgs-deeltje is, echter, we moeten een van de meest prominente theorieën onderzoeken die de werking van de kosmos beschrijven:de standaard model . Het model komt bij ons via: deeltjesfysica , een veld vol natuurkundigen die zich toeleggen op het terugbrengen van ons gecompliceerde universum tot de meest elementaire bouwstenen. Het is een uitdaging die we al eeuwen aangaan, en we hebben veel vooruitgang geboekt. Eerst ontdekten we atomen, dan protonen, neutronen en elektronen, en ten slotte quarks en leptonen (daarover later meer). Maar het universum bevat niet alleen materie; het bevat ook krachten die daarop inwerken. Het standaardmodel heeft ons meer inzicht gegeven in de soorten materie en krachten dan wellicht enige andere theorie die we hebben.

Hier is de essentie van het standaardmodel, die werd ontwikkeld in de vroege jaren 1970:ons hele universum bestaat uit 12 verschillende materiedeeltjes en vier krachten [bron:Europese Organisatie voor Nucleair Onderzoek]. Onder die 12 deeltjes, je zult zes quarks en zes leptonen tegenkomen. Quarks vormen protonen en neutronen, terwijl leden van de lepton familie omvat het elektron en het elektron neutrino , zijn neutraal geladen tegenhanger. Wetenschappers denken dat leptonen en quarks ondeelbaar zijn; dat je ze niet in kleinere deeltjes kunt breken. Samen met al die deeltjes, het standaardmodel erkent ook vier krachten:zwaartekracht, elektromagnetisch, sterk en zwak.

Zoals theorieën gaan, het standaardmodel is zeer effectief gebleken, afgezien van het feit dat het niet in de zwaartekracht past. Gewapend ermee, natuurkundigen hebben het bestaan van bepaalde deeltjes al jaren voorspeld voordat ze empirisch werden geverifieerd. Helaas, het model heeft nog een ander ontbrekend stuk - het Higgs-deeltje. Wat is het, en waarom moet het universum dat het standaardmodel beschrijft, werken? Laten we het uitzoeken.