Какие открытия сулит обнаружение бозона Хиггса?

295
1
0
29 мая
19:22
июнь
2016

Вопрос не совсем корректный. Открытие на то и открытие, что оно непредсказуемо. Но всё же кое-что изменилось с обнаружением бозона Хиггса.

Строго говоря, открыли не бозон Хиггса, а "нейтральную частицу массой примерно 125 ГэВ со спином 0, чётностью +1, нулевым цветным зарядом, подозрительно похожую на бозон Хиггса Стандартой Модели". Но почти все физики верят, что это именно "бозон Хиггса Стандартой Модели", поэтому называют по-простому:) Остаются открытыми такие вопросы. Действительно ли реализуется механизм Хиггса? Сколько есть бозонов Хиггса, вдруг не один (тогда работают расширения Стандартной модели, вроде суперсимметричных)? Какова его ширина? И так далее.

Чтобы на них ответить, надо получить больше бозонов Хиггса. Продолжается эксперимент на LHC, физики смотрят, на что распадается бозон Хиггса и с какой вероятностью, из распадов каких частиц появляется, какая у него масса и квантовые числа и т.д, чем точнее, тем лучше. LHC на интересующие вопросы о бозоне Хиггса мог бы ответить лет за 50, потому что эффективность столкновений мала для такой задачи. Поэтому с момента открытия бозона Хиггса физики планируют построить новые коллайдеры, рассчитанные для получения бозонов Хиггса в больших количествах (и не только их), с высокой светимостью и достаточной энергией, "фабрики бозонов Хиггса". Вначале было много проектов, включая экзотические, например, мюонный, фотонный коллайдеры, но выжили, фактически, два.

Электрон-позитронный кольцевой коллайдер FCC-ee в CERN периметром 100 км, с энергиями от 90 до 400 ГэВ для исследования свойств бозона Хиггса, t-кварка, W и Z-бозонов и прочих нерешённых проблем типа тёмной материи, барионной асимметрии, массы нейтрино и т. д. В туннеле LHC (27 км!) будет построен инжектор для него, а сам он будет проходить частично под Женевским озером, частично под Юрским горным массивом... Сроки -- году в 2018 должно быть окончательное решение о возможности строительства, потом проектирование, строительство и запуск к году 2030-му. После окончания физической программы его хотят перестроить в адронный и/или протон-электронный коллайдер (FCC-hh, FCC-eh).

Электрон-позитронный кольцевой коллайдер в CEPC в Китае периметром 60 км (или до 100 км) с энергиями до 150 ГэВ. Он поскромнее европейского в смысле энергии и светимости, но за счёт меньшей сложности хотят построить быстрее, чем европейский, и начать эксперимент быстрее, так сказать, "снять сливки". Пока европейский проект смотрится более обоснованным, а вот китайский часто меняется и потихоньку перенимает черты европейского. Поживём-увидим.

В общем, бозон Хиггса сулит коллайдеры соответствующей энергии, хотя и без него их бы построили, которые могли бы привести к открытиям, но никак не сами открытия.

5
2
Если вы знаете ответ на этот вопрос и можете аргументированно его обосновать, не стесняйтесь высказаться
Ответить самому
Выбрать эксперта