อนุภาคฮิกส์

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี
(เปลี่ยนทางมาจาก ฮิกส์โบซอน)
การทดลองการชนระหว่างอนุภาคโปรตอนสองตัว อาจทำให้เกิดสัญญาณการมีตัวตนของอนุภาคฮิกส์

อนุภาคฮิกส์ (อังกฤษ: Higgs particle) หรือ ฮิกส์โบซอน (อังกฤษ: Higgs boson) เป็นอนุภาคมูลฐานทางฟิสิกส์ชนิดหนึ่งที่ทำนายไว้ในแบบจำลองมาตรฐานตั้งแต่ปี ค.ศ. 1964 (พ.ศ. 2507) จัดอยู่ในกลุ่มอนุภาคโบซอน นักวิทยาศาสตร์พยายามทำการทดลองเพื่อค้นหาการเกิดของอนุภาคนี้ ซึ่งเมื่อวันที่ 4 กรกฎาคม พ.ศ. 2555 เซิร์นประกาศว่าได้ค้นพบอนุภาคที่คาดว่าจะเป็นอนุภาคฮิกส์ โดยมีความแม่นยำสูงถึง 99.9999 เปอร์เซ็นต์[1] และในวันที่ 14 มีนาคม พ.ศ. 2556 เซิร์นได้ยืนยันการมีอยู่ของอนุภาคฮิกส์อย่างไม่เป็นทางการ[2][3]

อนุภาคฮิกส์จัดอยู่ในกลุ่มอนุภาคโบซอน เนื่องจากมีค่าสปินเป็นเลขจำนวนเต็ม (เหมือนกับอนุภาคอื่น ๆ ในกลุ่มโบซอน) และตามทฤษฎีต้องใช้พลังงานมหาศาลในการตรวจจับอนุภาคชนิดนี้ ซึ่งจะเกิดขึ้นจากการชนของอนุภาค

อนุภาคชนิดนี้มีบทบาทพิเศษในแบบจำลองมาตรฐาน กล่าวคือเป็นอนุภาคที่อธิบายว่าทำไมอนุภาคมูลฐานชนิดอื่น เช่น ควาร์ก อิเล็กตรอน ฯลฯ (ยกเว้นโฟตอนและกลูออน) ถึงมีมวลได้ และที่พิเศษกว่าคือ สามารถอธิบายว่าทำไมอนุภาคโฟตอนถึงไม่มีมวล ในขณะที่อนุภาค W และ Z โบซอนถึงมีมวลมหาศาล ซึ่งมวลของอนุภาคมูลฐาน รวมไปถึงความแตกต่างระหว่างแรงแม่เหล็กไฟฟ้าอันเกิดจากอนุภาคโฟตอน และอันตรกิริยาอย่างอ่อนอันเกิดจากอนุภาค W และ Z โบซอนนี่เอง เป็นผลสำคัญอย่างยิ่งที่ประกอบกันเกิดเป็นสสารในหลายรูปแบบ ทั้งที่เรามองเห็นและมองไม่เห็น ทฤษฎีอิเล็กโตรวีค (electroweak) กล่าวไว้ว่า อนุภาคฮิกส์เป็นตัวผลิตมวลให้กับอนุภาคเลปตอน (อิเล็กตรอน มิวออน เทา) และควาร์ก

เนื่องจากอนุภาคฮิกส์มีมวลมากแต่สลายตัวแทบจะทันทีที่ก่อกำเนิดขึ้นมา จึงต้องใช้เครื่องเร่งอนุภาคที่มีพลังงานสูงมากในการตรวจจับและบันทึกข้อมูล ซึ่งการทดลองเพื่อพิสูจน์ความมีตัวตนของอนุภาคฮิกส์นี้จัดทำโดยองค์การวิจัยนิวเคลียร์ยุโรป (CERN) โดยทดลองภายในเครื่องชนอนุภาคขนาดใหญ่ (LHC) และเริ่มต้นการทดลองตั้งแต่ต้นปี พ.ศ. 2553 จากการคำนวณตามแบบจำลองมาตรฐานแล้ว เครื่องเร่งอนุภาคจะต้องใช้พลังงานสูงถึง 1.4 เทระอิเล็กตรอนโวลต์ (TeV) ในการผลิตอนุภาคมูลฐานให้มากพอที่จะตรวจวัดได้[4] ดังนั้นจึงได้มีการสร้างเครื่องชนอนุภาคขนาดใหญ่ (LHC) ดังกล่าวขึ้นมาเพื่อทำการทดลองพิสูจน์ความมีตัวตนของอนุภาคชนิดนี้[5]

วันที่ 12 ธันวาคม พ.ศ. 2554 ทีม ATLAS และทีม CMS ของเซิร์น ประกาศว่าได้ค้นพบข้อมูลที่อาจแสดงถึงการค้นพบฮิกส์โบซอน[6] และในวันที่ 4 กรกฎาคม พ.ศ. 2555 ทั้งสองทีมได้ออกมาประกาศว่าได้ค้นพบอนุภาคชนิดใหม่ ซึ่งเรียกได้ว่าเป็น "อนุภาคที่สอดคล้องกับอนุภาคฮิกส์" มากที่สุด มีมวลประมาณ 125 GeV/c2 (ประมาณ 133 เท่าของโปรตอน หรืออยู่ในระดับ 10-25 กิโลกรัม) หลังจากนั้นได้มีการวิเคราะห์และตรวจสอบผลอย่างละเอียดเพื่อพิสูจน์ว่าอนุภาคดังกล่าวเป็นอนุภาคฮิกส์จริง และในวันที่ 14 มีนาคม พ.ศ. 2556[2] เซิร์นได้ยืนยันอย่างเป็นไม่เป็นทางการว่าอนุภาคที่ตรวจพบจากการทดลองครั้งนี้เป็นอนุภาคฮิกส์ตามทฤษฎีที่ทำนายไว้ ซึ่งจะเป็นหลักฐานชิ้นสำคัญที่สุดที่สนับสนุนแบบจำลองมาตรฐาน นำไปสู่การศึกษาฟิสิกส์สาขาใหม่[7][8][9][10][11]

แนวคิดเกี่ยวกับอนุภาคฮิกส์ และสนามพลังฮิกส์เกิดขึ้นราวปี พ.ศ. 2507 (ค.ศ. 1964) โดยนักวิทยาศาสตร์หลายคน ได้แก่ ฟรองซัว อองเกลอร์ (François Englert) และ โรเบิร์ต เบราท์ (Robert Brout) ในเดือนสิงหาคม[12] ปีเตอร์ ฮิกส์ ในเดือนตุลาคม[13] รวมถึงงานวิจัยอิสระอีกสามชุดโดย เจอรัลด์ กูรัลนิค (Gerald Guralnik) ซี.อาร์.เฮเกน (C. R. Hagen) และ ทอม คิบเบิล (Tom Kibble) ในฤดูใบไม้ผลิปีก่อนหน้าคือ พ.ศ. 2506 (ค.ศ. 1963)

เลออน เลเดอร์แมน นักฟิสิกส์รางวัลโนเบลชาวอเมริกัน ตั้งชื่ออนุภาคฮิกส์ว่า "อนุภาคพระเจ้า" (God particle)[14] แต่นักวิทยาศาสตร์ที่มีชื่อเสียงหลายคนไม่เห็นด้วยและไม่ชอบชื่อนี้[15]

ดูเพิ่ม [แก้]

อ้างอิง [แก้]

  1. ↑ CERN experiments observe particle consistent with long-sought Higgs boson โดย CERN press release. 4 กรกฎาคม 2555, สืบค้นวันที่ 4 กรกฎาคม 2555
  2. ↑ 2.0 2.1 New results indicate that new particle is a Higgs boson โดย CERN. 14 มีนาคม 2556, สืบค้นวันที่ 25 มีนาคม 2556
  3. ↑ LHC cements Higgs boson identification โดย BBC. 14 มีนาคม 2556, สืบค้นวันที่ 25 มีนาคม 2556
  4. ↑ Lee, Benjamin W.; Quigg, C.; Thacker, H. B. (1977). "Weak interactions at very high energies: The role of the Higgs-boson mass". Physical Review D 16 (5): 1519–1531. Bibcode:1977PhRvD..16.1519L. doi:10.1103/PhysRevD.16.1519. 
  5. ↑ "Huge $10 billion collider resumes hunt for 'God particle' - CNN.com". CNN. 11 November 2009. สืบค้นเมื่อ 4 May 2010. 
  6. ↑ Rincon, Paul (13 December 2011). "LHC: Higgs Boson 'may have been glimpsed". BBC. สืบค้นเมื่อ 13 December 2011. 
  7. ↑ "CERN experiments observe particle consistent with long-sought Higgs boson". CERN. 4 July 2012. สืบค้นเมื่อ 4 July 2012. 
  8. ↑ "Observation of a New Particle with a Mass of 125 GeV". Cms.web.cern.ch. สืบค้นเมื่อ 2012-07-05. 
  9. ↑ "ATLAS Experiment". Atlas.ch. 2006-01-01. สืบค้นเมื่อ 2012-07-05. 
  10. ↑ Video (04:38) - CERN Announcement (4 July 2012) Of Higgs Boson Discovery.
  11. ↑ Overbye, Dennis (July 4, 2012). "A New Particle Could Be Physics’ Holy Grail". New York Times. สืบค้นเมื่อ July 4, 2012. 
  12. ↑ "Broken Symmetry and the Mass of Gauge Vector Mesons".
  13. ↑ "Broken Symmetries and the Masses of Gauge Bosons".
  14. ↑ Higgs Boson: Discovery Could Explain How Universe Began
  15. ↑ The Higgs boson: Why scientists hate that you call it the ‘God particle’

แหล่งข้อมูลอื่น [แก้]


ดึงข้อมูลจาก "http://th.wikipedia.org/w/index.php?title=อนุภาคฮิกส์&oldid=4814428".