Як знайшли бозон Хіггса

У середині 60-х років минулого століття мало кому відомий викладач Единбурзького університету Пітер Хіггс передбачив існування особливої частинки, яка є основою сучасної моделі світобудови. Саме з цієї причини бозон Хігса охрестили «часткою Бога». Експериментально підтвердити факт існування частинки допоміг БАК - Великий адронний коллайдер, який представляє собою грандіозну установку для вивчення елементарних частинок.

Хіггс припустив, що існує якась середу або «обтяжуюча» поле, пролітаючи через яке елементарні частинки починають з ним взаємодіяти. Чим сильніше взаємодія, тим повільніше проривається через середовище частинка, і тим більшою масою ця частка має. У колах фізиків виникла ідея: за допомогою потужного прискорювача «відщипнути» частину поля, влаштувавши своєрідний «Великий Вибух навпаки».

Згідно законам квантової механіки, передбачене Хігсом «обтяжуюча» поле складається з квантів, які є одночасно як вільний, так і часткою. Кванти гіпотетичного поля Хіггса отримали в науці назву бозонів.

Ідея експерименту полягала в тому, щоб потужним ударом розбити пару, що складається з протона і бозона Хіггса. Це дозволило б побачити звільнений протон, що перетворився без специфічного середовища в фотон світла і ще одну частинку - шуканий бозон Хіггса.

Досліди почалися на початку 80-х років минулого століття на першому колайдері, побудованому Європейською організацією з ядерних досліджень. Тоді знайти бозон Хіггса не вдалося, але було отримано безліч обнадійливих проміжних результатів. Згодом роботи продовжилися на Великому адронному колайдері, побудованому в районі Женевського озера. Нові експерименти тривали більше одинадцяти років і дозволили відкоригувати параметри досліджень, а також визначити діапазон вимірювань.

Кілька років очікування і значні витрати на дослідницький проект принесли свої результати. В офіційному прес-релізі CERN від 4 липня 2012 року було зроблено обережну заяву про те, що виявлені явні ознаки існування нової частинки, вписується в рамки висунутої Хігсом теорії. Незважаючи на існуючу невелику ймовірність помилки, більшість фізиків впевнені, що пошуки бозона Хіггса успішно завершені.