מאיץ החלקיקים בסרן מדווח על גילוי חלקיק חדש המתאים בתכונותיו להיגס החזוי

את החלקיק מחפשים מזה 45 שנים והוא אמור להסביר כיצד לחומר יש מסה

מדענים במאיץ החלקיקים בסרן (LHC) בז'נווה טוענים כי גילו חלקיק חדש המתנהג בצורה עקבית עם התחזיות לפעילותו של בוזון היגס שציפו לו זמן רב.

את החלקיק מחפשים מזה 45 שנים והוא אמור להסביר כיצד לחומר יש מסה. CMS – אחד משני הניסויים המחפשים אחר היגס באתרים שונים של מאיץ החלקיקים בז'נבה הגיעו לרמה של ודאות המאפשרת את אישור הגילוי.

בהמשך יתנו גם מדעני ניסוי אטלס בו שותפים גם מספר מוסדות אקדמיים מישראל את נקודת המבט שלהם.

המודל הסטנדרטי מתאר בהצלחה את כל החלקיקים היסודיים שאנו מכירים וכיצד הם פועלים הדדית. ואולם ההבנה שלנו על הטבע אינה מושלמת. בפרט,המודל הסטנדרטי אינו יכול לענותע ל השאלה הבסיסית: מדוע למרבית החלקיקים היסודיים יש מסה?

בלי סה היקום היה מקום שונה מאוד. לדוגמה, אם לאלקטרון לא היתה מסה לא היו אטומים. לפיכך גם לא היה חומר כפי שאנו מכירים אותו. לא כימיה לא ביולוגיה ולא בני אדם. בנוסף, השמש זורחת הודות למשחק העדין בין כוחות היסוד בטבע, שהיו שונים אם לא היו להם מסות גדולות.

במבט ראשון, התפיסה של מסה לא מתאימה למודל הסטנדרטי של פיסיקיתה חלקיקים. שניים מהכוחות המתוארים במודל – האלקטרומגנטיות והכוח הגרעיני החלש יכולים להיות מתוארים בתיאוריה אחת, הכוח האלקטרו-חלש. המדענים הצליחו להוכיח זאת בניסויים רבים ואולם המשוואות הפשוטות של התיאוריה דורשות שכל חלקייק היסוד יהיו חסרות מסה.

המדענים חייבים מוצא מהמבוך הזה. כמה מדענים, לרבות פיטר היגס גילו את המנגנון שאם מוסיפים אותו למשוואה מאפשר לחלקיקים לקבל מסה. כעת הוא מוכר כמנגנון היגס. שילובו במודל הסטנדרטי מאשפר למדענים לבצע תחזיות על מספר כמויות, לרבות מסה של החלקיק המוכר הכבד ביותר הקווארק העליון.

המדענים מצאו כי מסתם של כל החלקיקים מתאימה לתחזיות של משוואת היגס.

לפי התיאוריה, מנגון היגס פועל כמתווך הקיים בכל מקום בחלל. החלקיקים צוברים מסה באמצעות אינטראקציה עם תווך זה.

פיטר היגס הצביע על כך שהמנגנון דורש קיומו של חלקיק בלתי נראה, שכיום אנו מכנים אותו בוזון היגס. בוזון היגס הוא המרכיב של תווך היגס, כמו שהפוטון הוא המרכיב הבסיסי של האור.

בוזון היגס הוא החלקיק היחיד שנחזה בידי המודל הסטנדרטי ושטרם נראה בניסוי. מנגנון היגס לא חוזה את המסהשל בוזון היגס עצמו אלא טווח של מסות. למרבה המזל הוא עשוי להשאיר טביעת רגל התלויה במסתו כך שהמדענים יוכלו לדעת היכן לחפשו ולחשב את מסתו מהחלקיקים שנוצרים מדעיכתו ושאותם ניתן לראות בגלאי המאיץ.