Higgs bozonu, Standart
Model partikül fiziğinde bulunan temel bir partiküldür; partikül fiziği
teorisindeki alanlardan biri olan Higgs alanının kuantum uyarılması ile üretilir.
Standart Model'de Higgs partikülü, sıfır spinli, elektrik yükü olmayan ve renk
yükü olmayan bir bozondur; çok kararsızdır, hemen diğer partiküllere dönüşerek
bozunur.
1980'lerde Higgs
alanının var olup olmadığı ve bu nedenle tüm Standart Modelin doğru olup
olmadığı sorusu, partikül fiziğindeki en önemli cevaplanmamış sorulardan biri
olarak kabul edildi.
Higgs bozonunu
bulmak için güçlü bir partikül hızlandırıcı gerekliydi, çünkü Higgs bozonları
düşük enerji deneylerinde görülmeyebilirdi. Partikül çarpıştırıcıları, dedektörler
ve Higgs bozonlarını arayabilecek bilgisayarların geliştirilmesi 30 yıldan uzun
sürdü (yaklaşık 1980–2010).
 |
LEP: Large Electron Positron collider
SPS: Super Proton Synchrotron
AAC : Antiproton Accumulator Complex
PSB: Proton Synchrotron Booster
PS: Proton Synchrotron
LPI: Lep Pre-Injector
EPA: Electron Positron Accumulator
LIL: Lep Injector Linac
LINAC: LINear Accelarator
LEAR: Lov Energy Antiproton Ring
|
OPAL, ALEPH, DELPHI,
L3: demetlerin (beams) çarpıştığı dört deney
CERN hızlandırıcılar
Linac 2: protonları hızlandırır, Linac 3: iyonları hızlandırır, Linac
4: negatif hiydrojen iyonları hızlandırır, AD: antiprotonları yavaşlatır, LHC:
protonlar veya ağır iyonları çarpıştırır, LEIR: iyonları hızlandırır, PSB: protonlar
veya iyonları hızlandırır, PS: protonlar
veya iyonları hızlandırır, SPS: protonlar veya iyonları hızlandırır
Günümüzdeki CERN hızlandırıcı kompleksi
ATLAS: Genel amaçlı iki dedektörden biri. ATLAS Higgs
bozonunu inceliyor ve kütlenin kökenleri ve ekstra boyutlar da dahil olmak
üzere yeni fizik belirtileri arıyor.
CMS:Diğer genel amaçlı dedektör, ATLAS gibi, Higgs bozonunu
inceler ve yeni fizik ipuçlarını arar.
ALICE: Büyük Patlama'dan kısa bir süre sonra var olani
kuark-gluon plazması denilen ‘akışkan’ bir maddeyi inceliyor
LHCb: Büyük Patlama'da eşit miktarda madde ve antimadde
yaratıldı. LHCb 'kayıp' antimaddeye ne olduğunu araştırıyor.
1984: CERN'deki
birkaç fizikçi ve mühendis LEP ile, aynı tünelde 10-20 TeV'lik çok yüksek
çarpışma enerjisine sahip bir proton-proton hızlandırıcısını kurmak için araştırmalara
başladı. Zamanın dedektör teknolojisinin durumu göz önüne alındığında, bu zorlu
bir mücadele gibi görünüyordu. CERN, daha sonra ATLAS, CMS ve diğer LHC
deneyleri işbirliklerininin başlangıcı olacak olan, dedektörlerde hızlı
ilerleme sağlayan güçlü bir Ar-Ge programı başlattı.
1990’lar: Teorik
çalışmalarda önemli ilerlemeler kaydedildi. Fizikçiler, proton-proton
çarpışmalarında ve tüm farklı bozunma modlarında Higgs bozonunun üretimini
inceledi. Bozunma modlarının her biri, bilinmeyen Higgs bozon kütlesine büyük
ölçüde bağlı olduğundan, geniş kütle aralığını kapsayacak tüm olası partikül
türlerini ölçebilecek detektörlere ihtiyaç duyuldu. Her bozunma modu yoğun
simülasyonlar kullanılarak çalışıldı; dedektörü tasarlamak için kullanılan
kriterlerde Higgs bozunma modları önemli bir yer tutuyordu.
1989-2000: LEP (Large
Electron-Positron collider), Higgs bozonunun potansiyel kütle menziline önemli
ölçüde ulaşan ilk hızlandırıcıydı. LEP Higgs bozonunu bulamamasına rağmen,
araştırmada kütlenin 114 GeV'den büyük olması gerektiğini belirleyerek önemli
bir ilerleme kaydetti.
1986–2011: Fermi
Ulusal Hızlandırıcı Laboratuvarı'nda (Fermilab), Tevatron çarpıştırıcısında,
160 GeV civarında kütleli bir Higgs bozonu üzerindeki çalışmalarda protonlarla
antiprotonları çarpıştırıldı.
2008 Eylül: LHC'ye
ilk demett (beam) enjeksiyonu, CERN'de uluslararası basın ve yetkililerin davet
ettiği büyük bir olaydı. Ne yazık ki, on gün sonra, süper iletken
mıknatıslardaki bir problem, LHC'ye ciddi şekilde zararlar verdi
2010–2011: LHC,
ATLAS İşbirliği ile yeniden çalıştırıldı. Higgs deney ve teori uzmanları,
hesaplamalara eşlik etmek ve Higgs üretimi ve bozunması ile ilgili zor yönleri
tartışmak için LHC Higgs Kesit Çalışma Grubu'nu (LHCHXSWG) oluşturdu. Aralık
2011 itibariyle, LHC, ATLAS ve CMS'deki iki ana partikül dedektörü, Higgs'in
var olabileceği kütle aralığını yaklaşık 116-130 GeV (ATLAS) ve 115-127 GeV
(CMS) olarak açıklamışlardır.
28 Kasım 2019
GERİ
(Higgs bozonu)
