Higgs-boson
Het Higgs-boson of Higgsdeeltje is een door Peter Higgs voorspeld maar nog niet waargenomen elementair deeltje.
Het voorspelde Higgs-boson is zeer fundamenteel: het moet bestaan om het standaardmodel van de deeltjesfysica kloppend te maken. Het is de drager van het Higgsveld, dat in het hele universum aanwezig zou zijn. Door de Higgs-bosonen krijgen alle andere deeltjes massa. Higgs-bosonen bepalen wat wij om ons heen zien, daarom wordt het ontbrekende puzzelstuk in het standaardmodel ook wel het Goddeeltje genoemd.
Volgens sommige nieuwe theorieën, in het bijzonder theorieën met supersymmetrie, zou er niet één soort Higgs-boson bestaan, maar een familie van verschillende Higgs-bosonen.
Het Higgs-boson zal, indien het blijkt te bestaan, spin 0 hebben en zal vervallen via kanalen die goed voorspelbaar zijn.
Inhoud |
[bewerken] De massa van een Higgs-boson
Het standaardmodel kan de massa van een Higgs-boson niet voorspellen. De experimentele zoektocht naar het Higgs-deeltje bij de LEP-experimenten heeft een onderlimiet van 114 GeV/c² bepaald. De meeste voorspellingen zeggen dat het 'lichtste' Higgs-boson (er kunnen meerdere soorten Higgs-bosonen zijn met verschillende massa) een massa zal hebben die slechts iets hoger is dan de huidige techniek kan aantonen, rond de 120 GeV/c² of minder.
De jacht naar het Higgsdeeltje speelde zich af bijFermilab in de Tevatron-versneller, maar de Tevatron is sinds 30 september 2011 gesloten. Met de komst van de Large Hadron Collider (LHC) op CERN, die op 10 september 2008 in gebruik is genomen, hoopt men het Higgs-boson dan uiteindelijk echt te kunnen waarnemen. Veel wetenschappers zijn hoopvol, aangezien het standaardmodel voorspelt dat bij de energieën die de LHC kan bereiken een mechanisme moet bestaan dat ervoor zorgt dat de energie van bepaalde deeltjes niet naar oneindig zal gaan.
[bewerken] Grenzen voor de massa van het Higgs-boson
Als het Higgs-boson een massa zal blijken te hebben tussen 115 en 180 GeV/c², lijkt het er op dat het standaardmodel bruikbaar blijft tot aan de theoretische grenzen die aangegeven zijn door Planck, bij 1016 TeV/c².
Veel theoretici verwachten dat geheel nieuwe natuurkundige wetten zich zullen doen gelden voor de grens van de TeV-massa's bereikt wordt. Zij baseren zich daarbij op een aantal onregelmatigheden in het standaardmodel. De hoogst mogelijke massa die het Higgs-boson zou kunnen hebben zonder dat het standaardmodel inconsistent wordt, is ongeveer 1 TeV/c² (ca. 1000 u).
Waarnemingen en theorie geven aanwijzingen voor grenzen waarbinnen die massa zal moeten vallen. Het gaat dan met name om de bestaande metingen van de massa van de top-quark en de W- en Z-bosonen.
Het Higgs-boson speelt, net zoals de top quark, door hogere orde kwantumcorrecties een kleine maar meetbare rol bij de productie van W- en Z-bosonen. Door de combinatie van metingen is een (indirecte) bovenlimiet van ongeveer 144 GeV/c² verkregen. Een pikant detail is dat de waarschijnlijkste massa volgens deze indirecte methode rond (slechts) 76 GeV/c² ligt. Deze lage waarde is echter al uitgesloten door de (directe) zoektocht naar het Higgs-deeltje bij de LEP-experimenten die een onderlimiet van 114 GeV/c² hebben bepaald.
[bewerken] Ontdekking van het Higgs-boson
Op 13 december 2011 maakte CERN, het Europees Centrum voor Kernonderzoek, bekend dat ze in de meetresultaten van het LHC aanwijzingen hebben dat het Higgs-boson daadwerkelijk bestaat. Het Higgs-boson is met waarschijnlijkheid 2.3 σ (97 %) waargenomen door de ATLAS en CMS detectoren van de Large Hadron Collider. De waargenomen massa ligt tussen 115 en 130 GeV/c².
Pas in de tweede helft van 2012 weten ze met iets meer zekerheid of het Higgsdeeltje is gevonden.
[bewerken] Externe links
http://www.higgsdeeltje.nl Waarom het Higgs-deeltje zo belangrijk is!
 |
Zie de categorie Higgs boson van Wikimedia Commons voor meer mediabestanden. |
| Fysische deeltjes | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
