בוזון היגס

הצד החיצוני של ניסוי אטלס ב-CERN. המחשה: depositphotos.com

פרס Breakthrough היוקרתי חולק השנה לניסוי אטלס במאיץ החלקיקים בסרן ששותפים לו כמאה חוקרים ישראליים

בניסוי ATLAS שותפות ארבע קבוצות מישראל, המונות כ-100 חוקרים מאוניברסיטת תל אביב, הטכניון, מכון ויצמן ואוניברסיטת בן גוריון
הדמיה של אירוע התנגשות שמתאים להיווצרות זוג היגס שנמדדה בשנת 2017. קרדיט: שיתוף הפעולה ATLAS/CERN

פיזיקאים משלבים מספר תצפיות על זוגות בוזוני היגס ומגלים רמזים על יציבות היקום

זוכרים כמה קשה היה למצוא בוזון היגס אחד? נסו למצוא שניים באותו מקום ובאותו זמן. התהליך המרתק הזה, הנקרא ייצור זוגות היגס, יכול לספק למדענים מידע על האינטראקציה העצמית של
מאיץ ההדרונים הגדול LHC בזמן השבתה לשידרוג. צילום: CERN

מדוע מסתו של חלקיק היגס קלה יותר מהצפוי?

חוקרים בנו מודל שלפיו המסה של חלקיק היגס, שמסייע לייצר את המסה של החלקיקים היסודיים, השתנתה ביקום הקדום, ולכן היא הרבה יותר קטנה ממה שמתאר המודל הסטנדרטי של פיזיקת החלקיקים
חגיגות במרכז הבקרה של CERN (CCC) לציון תחילת ההרצה השלישית של LHC (צילום: CERN)

מאיץ ההדרונים הגדול בסרן חוזר לפעול

בהרצה השלישית יוטחו החלקיקים בעוצמת אנרגיה 13.6 TeV, דבר שעשוי לסייע בהבנה טובה יותר של תכונותיו של בוזון היגס ושל האינטראקציה שלו עם החומר, ואולי גם לגלות רמזים על החומר
המחשה ויזואלית של אחת מן ההתנגשויות שנצפו בגלאי אטלס, והיא דוגמה לסוג התהליכים אותם אנחנו מחפשים, ולחתימה שהם משאירים בגלאים שלנו. במקרה הזה נוצר בוזון היגס, ביחד עם בוזון מסיבי נוסף הנקרא Z (נושא הכוח החלש). הקונוסים הכחולים והמלבנים הצהובים הצמודים אליהם מייצגים את זוג הקוורקים אליהם התפרק ההיגס, במקרה הזה שהם מסוג קסם. ה-Z מתפרק לשני חלקיקים הנקראים מיואונים, אותם ניתן לזהות על ידי הקווים האדומים בתמונה. מתוך אתר CERN

לראשונה אופיין בוזון היגס בדעיכתו לזוג קווארקים ״קסומים״

חוקרים מאוניברסיטת תל אביב הצליחו לתאר לראשונה תהליך פיזיקלי נדיר שראשיתו בבוזון ההיגס – "החלקיק האלוהי" שנצפה לראשונה לפני כעשור – ובסופו הוא דועך לזוג חלקיקי יסוד נדירים * תצפיות
היווצרות של צמד קווארקי b כתוצאה מדעיכת חלקיק היגס. שני האזורים הירוקים בתמונה הם החתימות של שני סילוני חלקיקים שיצרו הקווארקים. האיור באדיבות ATLAS Collaboration/CERN

אימות תצפיתי נוסף לחלקיק היגס

מאיץ החלקיקים בסרן. מקור: Techtime.

CERN מחפשת טכנולוגיות ישראליות למאיץ חלקיקים חדש

הדמייה ממוחשבת של מאיץ החלקיקים הוצע ILC. מקור: אתר המיזם.

מאיץ החלקיקים שיכול להציל את הפיזיקה

תוצר התנגשות בניסוי האטלס שעשוי להיות חלקיק היגס. איור: ניסוי אטלס ב-CERN; דצמבר 2012

2012 – שנה מדעית מרתקת!

מימין: פרופ' גיורא מיקנברג, פרופ' עילם גרוס ופרופ' אהוד דוכובני. מסע ארוך

החלקיק שכולם חיכו לו

תוצר התנגשות בניסוי האטלס שעשוי להיות חלקיק היגס. איור: ניסוי אטלס ב-CERN; דצמבר 2012

קיומו של חלקיק היגס

גרף זה שנקרא גרף כובע הסומבררו, מתאר את מצבי האנרגיה השונים של השדה, לפי מנגנון היגס. ככל שעולים למעלה (ציר V בגרף) כך האנרגיה גבוהה יותר. שאר הצירים מציינים את הערכים שהשדה יכול להיות בהם. במצב 1 (במעלה הגבעה) השדה (והחלקיקים שלו) בעלי אנרגיה מינימלית מאד גבוהה, כפי שהיה מיד לאחר המפץ הגדול. במצב 2 היה שינוי כל שהוא ומיד השדה ירד למצב מינימום אנרגיה חדש, הרבה יותר נמוך מהמצב הקודם. שימו לב שיש לשדה אינסוף מצבים חדשים כאלה של מינימום אנרגיה, מסביב לגבעת האנרגיה. כל המצבים הללו בעלי אותה אנרגיה נמוכה. אך כשהשדה יורד הוא בוחר באופן אקראי מצב אחד מתוך כל המצבים האפשריים הללו. בחירה זו שברה את הסימטריה של מצבי מינימום האנרגיה למצב יחיד אותו השדה בחר. מקור: higgs_Gerard_t_Hooft__Scholarpedia

שדות היגס לנצח

פרופסור שלומית טרם ועמיתיה בג'נבה

חוקרי הטכניון ו"החלקיק האלוהי"

מתקן אטלס במאיץ החלקיקים LHC ב-CERN. תמונת יח"צ של CERN

בוזון היגס: מדריך לשיחות סלון אינטלקטואליות

פרופ' דייויד גרוס, חתן פרס נובל לפיסיקה בשנת 2004. מתוך ויקיפדיה

החלקיק האלוהי מגיע לאוניברסיטה העברית

תוצר התנגשות בניסוי האטלס שעשוי להיות חלקיק היגס. איור: ניסוי אטלס ב-CERN; דצמבר 2012

בכירים ב-CERN: יתכן שהבחנו בבוזון היגס בתחום 124-126 GeV

מתוך התערוכה "יקום של חלקיקים" שנפתחה ב-CERN ב-1 ביולי 2010

ב-LHC התגלו ככל הנראה למעלה מעשרה קווארקים עליונים

סצנה קוסמית עם DNA, כוכבים, ממיסים ומעגלי אטומים בזרימה אוראלית.

מקור המסה בעולם עשוי להימצא בקרוב

מתקן אטלס במאיץ החלקיקים LHC ב-CERN. תמונת יח"צ של CERN

תקלה בניסוי המגנט החדש בסרן

סצנה קוסמית עם DNA, כוכבים, ממיסים ומעגלי אטומים בזרימה אוראלית.

בוזון ההיגס עלה במשקל

סצנה קוסמית עם DNA, כוכבים, ממיסים ומעגלי אטומים בזרימה אוראלית.

צוות חוקרים אמריקאי במאמץ לאתר חלקיק חמקמק

סצנה קוסמית עם DNA, כוכבים, ממיסים ומעגלי אטומים בזרימה אוראלית.

מי ימצא ראשון את "חלקיק האלוהים"