|
'''Hiqqs bosonu''' fərziyyəyə görə başqa hissəciklərə kütlə verən hissəcikdir.
[[BosonlarBozon|Bozonlar]] qarşılıqlı təsir qüvvələrinin daşıyıcıları olan hissəciklərdir. Məsələn, bosonlardanbozonlardan biri olan [[foton]] – işıq hissəciyidir və o, [[elektromaqnetizm|elektromaqnit güvvəsi]]nin (qarşılıqlı təsirinin) keçiricisi və daşıyıcısıdır. Fundamental qüvvələrin daşıyıcısı olan bu hissəciklər Hindistanlı fizik [[SatyendranatŞatyendranat Bose]]-ninBozun şərəfinə adlandırılmışlar.
HiqsHiqqs bosonubozonu və ya HiqsHiqqs hissəciyi Britaniyalı fizik [[Peter Higgs]]-<nowiki/>in şərəfinə adlandırılmışdır.
Bu hissəcik gündəlik mətbuatda ''“Tanrının hissəciyi”'' də adlandırılır. Bu ifadənin hissəciklər fizikasına aidiyyəti yoxdur. İfadə jurnalistlər tərəfindən həvəslə qarşılandı və işlənir, ona görə ki, ''“Tanrı kimi bu hissəcik də çox güclüdür, hər yerdə mövcuddur, lakin tapılması çətindir”''.<ref>{{cite web |author= |title= What is the 'God particle'? |url=http://www.abs-cbnnews.com/global-filipino/world/07/04/12/what-god-particle |work= ABS-CBN news |year= 07/04/2012|accessdate=2013-03-16}}</ref>
==Hiqqs sahəsi və onun daşıyıcısı==
1964-cü ildə Peter Higgs hissəciklərə kütlə verən bir sahənin olması fərziyyəsini irəli sürdü. Təqribən həmin vaxtlarda Belçikalı fiziklər [[Robert Brout]]Braut, [[FrancoisFransua EnglertEnqler]] və onlardan başqa daha üç fizik ( GeraldQerald GuralnikQuralnik, CarlKarl HagenHaqen, Tom KibbleKibbl) apardıqları tədqiqatlarda oxşar nəticəyə gəldilər. Hələ ki, ancaq fərziyyəyə əsaslanan (hipotetik) bu sahə [[Hiqqs sahəsi]] adlandırıldı. Sonradan P.[[Piter HiggsHiqqs]] öz hesablamaları üzərində düzəliş apararkən o, həmin sahənin daşıyıcısı kimi kütləyə malik bosonunbozonun mövcud ola biləcəyi ideyasına gəldi. Bu hissəciyə Hiqqs bosonubozonu və ya Hiqqs hissəciyi adı verildi.<ref>{{cite web |author=Erik Gregersen |title= Peter Higgs |url=http://www.britannica.com/EBchecked/topic/265081/Peter-Higgs |work= Encyclopædia Britannica |year=2013 |accessdate=2013-03-22}}</ref>
Hipotezə görə, Hiqqs bosonu yüksüz, spin-spini 0 olan hissəcikdir və o, kütləyə malikdir. Lakin onun kütləsi haqqında dəqiq fikir yoxdur.
Standart Model nəzəriyyəsi ancaq bir növ Hiqqs hissəciyindən bəhs edir. Lakin başqa nəzəriyyələrə görə bir neçə növ Hiqqs hissəciyi ola bilər.<ref name="Martin">{{cite book|author=B. Martin |year=2006 |title= Nuclear and Particle Physics|pages=|publisher=[[Wiley]] |isbn=0-470-01999-9}}</ref>
===Simmetriya anlayışı===
'''[[Standart model|Standart Model]]''' çərçivəsində indiyə qədər aşkar edilmiş [[elementar hissəcik]]lər sistemində müəyyən simmetriya var. Məsələn, yüksək enerjilərdə elektromaqnetik qüvvə və zəif nüvə qüvvəsi eyni davranış nümayiş etdirirlər. Bu zaman onları eyni bərabərliklər sistemi ilə ifadə etmək olur. Aşağı enerjilərdə isə bu iki qüvvənin davranışı fərqlənir. Beləliklə, simmetriya sınmış olur.<ref name="Gribbin">{{cite book|author=J. Gribbin |year=1999 |title= Q is for Quantum: An Encyclopedia of Particle Physics |pages=|publisher=[[The Free Press]] |isbn=0-684-85578-X}}</ref> (''ingiliscə'', broken symmetry — sınmış simmetriya).<br> Simmetriya tələb edir ki, [[Fundamental qarşılıqlı təsirlər|qarşılıqlı təsir qüvvəsi]] daşıyıcıları kütləsiz olsunlar. [[Foton]], [[qluon]], [[qraviton]] (hələki hesablamalarda mövcud olan) bu tələbə cavab verirlər.<br/> Yeni tədqiqatlarda əldə edilən nəticələr bu simmetriyaya tabe olmadıqda bunun səbəbi araşdırılır.
Yeni tədqiqatlarda əldə edilən nəticələr bu simmetriyaya tabe olmadıqda bunun səbəbi araşdırılır.
===Elektrozəif qüvvəsinin kəşfi===
[[Hissəciklər fizikası]]nda bir çox hissəciklər, sahələr empirik olaraq aşkar edilməmişdən bir neçə il əvvəl ayrı ayrı fiziklər tərəfindən teoretiknəzəri olaraq aşkar edilir və qabaqcadan xəbər verilir.
1967-ci ildə [[AbdusƏbdus Salam]] və [[StevenStiven Vaynberq Weinberg]] bir -birindən asılı olmadan '''elektromaqnetik qüvvənin''' və '''zəif nüvə qüvvəsinin''' eyni prinsiplərə söykəndiyini kəşf etdilər və bu yeniliyi riyazi ifadə etdilər. [[SheldonŞeldon GlashowQleşou]] alınmış formulaları ümumiləşdirdi və bu səyin nəticəsində '''[[elektrozəif qarşılıqlı təsir]]''' nəzəriyyəsi yarandı.<br>Hesablamalar göstərdi ki, zəif qüvvənin daşıyıcıları olan bozonlar, elektromaqnetizm qüvvəsinin daşıyıcısı olan fotondan fərqli olaraq kütləyə malikdirlər. Beləliklə, simmetriya sınmış oldu.<br>Zəif qüvvənin daşıyıcıları olan [[W boson|W<sup>–</sup>]], [[W boson|W<sup>+</sup>]] və [[Z boson|Z]] bozonları 1983-cü ildə kəşf edildi və onların kütləyə malik olduqları aşkarlandı.<ref name="Gribbin"/><br>Fiziklər elektrozəif qüvvənin daşıyıcılarının simmetriya qanununa tabe olmamasının səbəbini aydınlaşdırmağa çalışdılar. Piter hiqqsin təklif etdiyi – hissəciklərə kütlə verən sahə (Hiqqs sahəsi) və hissəcik (Hiqqs hissəciyi) qoyulmuş suala cavab ola bilərdi.<br>Beləliklə, yeni hipotez irəli sürüldü:
*W<sup>±</sup>, Z bosonlarıbozonları bütün kainatda mövcud olan, lakin gözəgörünməz '''Hiqqs sahəsindən ''' keçərkən kütlə qazanırlar. ▼Hesablamalar göstərdi ki, '''zəif qüvvənin''' daşıyıcıları olan bosonlar, '''elektromaqnetizm qüvvəsinin''' daşıyıcısı olan fotondan fərqli olaraq kütləyə malikdirlər. Beləliklə simmetriya sınmış oldu.<br>
Hipotezi təsdiq etmək üçün fiziklər eksperimental olaraq '''Hiqqs hissəciyini ''' axtarmağa başladılar.<ref>{{cite web |author= |title= The Higgs boson |url=http://home.web.cern.ch/about/physics/search-higgs-boson |work= CERN Accelerating science |year= |accessdate=2013-03-16}}</ref> ▼Zəif qüvvənin daşıyıcıları olan [[W boson|W<sup>–</sup>]], [[W boson|W<sup>+</sup>]] və [[Z boson|Z]] bosonları 1983-cü ildə kəşf edildi və onların kütləyə malik olduqları aşkarlandı.<ref name="Gribbin"/><br>
Fiziklər elektrozəif qüvvənin daşıyıcılarının simmetriya qanununa tabe olmamasının səbəbini aydınlaşdırmağa çalışdılar. Peter Higgs-in təklif etdiyi – hissəciklərə kütlə verən sahə (Hiqqs sahəsi) və hissəcik (Hiqqs hissəciyi) qoyulmuş suala cavab ola bilərdi.<br>
Beləliklə yeni hipotez irəli sürüldü:
▲*W<sup>±</sup>, Z bosonları bütün kainatda mövcud olan, lakin gözəgörünməz '''Hiqqs sahəsindən''' keçərkən kütlə qazanırlar.
▲Hipotezi təsdiq etmək üçün fiziklər eksperimental olaraq '''Hiqqs hissəciyini''' axtarmağa başladılar.<ref>{{cite web |author= |title= The Higgs boson |url=http://home.web.cern.ch/about/physics/search-higgs-boson |work= CERN Accelerating science |year= |accessdate=2013-03-16}}</ref>
Hiqqs bosonununbozonunun aşkarlanması '''kütlənin mənşəyi''', '''Kainatınkainatın yaranışı''' ilə bağlı suallara cavab tapılmasını asanlaşdıra bilər.
==CERN — LHC təcrübələri==
[[CERN|Avropa Nüvə Tədqiqatları Mərkəzi]] (''fransızca'', '''Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire''' – '''[[CERN]]''') 1954-cü ildə yaradılmışdır və fundamental hissəciklərin mənşəyini öyrənməklə məşğuldur. Bu məqsəd üçün CERN-də müxtəlif gücə malik '''akseleratorlar''' və '''detektorlar''' quraşdırılmışdır.<br> Akseleratorlardan sonuncusu, 10 sentyabr 2008-ci ildə quraşdırılmış [[Böyük adron sürətləndiricisi|Böyük Hadron Toqquşdurucusu]] — '''BHT''' ('''Large Hadron Collider''' — '''LHC''') əvvəlkilərdən daha böyük gücə malikdir. BHT [[Fransa]] – [[İsveçrə]] sərhədinin altında 50–175 m dərinlikdə 27 km uzunluğa malik halqavari tuneldə yerləşir.<ref>{{cite web |author= |title= Large Hadron Collider (LHC) |url=http://www.britannica.com/EBchecked/topic/330540/Large-Hadron-Collider-LHC |work= Encyclopædia Britannica |year=2013 |accessdate=2013-03-21}}</ref>
===Akseleratorun iş prinsipi===
Akselerator subatomik hissəcikləri sürətləndirən qurğudur.Hissəciklər akseleratorun borusunda yüksək dərəcəli vakuum şəraitində hərəkət edərək sürətlənirlər. Təcrübə üçün əvvəlcə [[hidrogen]] atomlarından [[elektron]]u çıxarırlar. Sonra alınmış protonları akseleratorlar kompleksindən keçirərək onların sürətini artırırlar. Əvvəlcə protonlar aşağı gücə malik akseleratorlardan keçirlər və onların sürəti tədricən artır. Sonda protonlar BHT akseleratoruna daxil olurlar. Burada onlar [[işıq sürəti]]nə (saniyədə 299 ,.792,458 metr<ref>{{cite web |author= |title= Light |url=http://www.britannica.com/EBchecked/topic/340440/light |work= Encyclopædia Britannica |year=2013 |accessdate=2013-03-24}}</ref> və ya təqribən 300 ,.000,000 m/ ssan) yaxın sürət alırlar.<br> Yüksək sürətli hissəciklərdən ibarət proton şüası [[Albert Eynşteyn|Eynşteynin]] '''E=mc<sup>2</sup>''' formuluna uyğun olaraq böyük enerji qazanır (E — [[enerji]], m — [[Kütlə (fiziki kəmiyyət)|kütlə]], c — [[işıq sürəti]]).<ref name="Gribbin" /><br>BHT-də proton şüası ikiyə ayrılaraq bir birinə əks istiqamətlənmiş iki halqavari boruya daxil olur. BHT-də protonların enerjisi 4 [[TeV]] olur.<ref>{{cite web |author= |title= The accelerator complex |url=http://home.web.cern.ch/about/accelerators |work= CERN Accelerating science |year=2012 |accessdate=2013-03-21}}</ref>▼
'''Akselerator''' subatomik hissəcikləri sürətləndirən qurğudur (''ingiliscə'', accelerator — sürətləndirici).<br>
Hissəciklər akseleratorun borusunda yüksək dərəcəli vakuum şəraitində hərəkət edərək sürətlənirlər.<br>
▲Təcrübə üçün əvvəlcə [[hidrogen]] atomlarından [[elektron]]u çıxarırlar. Sonra alınmış protonları akseleratorlar kompleksindən keçirərək onların sürətini artırırlar. Əvvəlcə protonlar aşağı gücə malik akseleratorlardan keçirlər və onların sürəti tədricən artır. Sonda protonlar BHT akseleratoruna daxil olurlar. Burada onlar [[işıq sürəti]]nə (saniyədə 299,792,458 metr<ref>{{cite web |author= |title= Light |url=http://www.britannica.com/EBchecked/topic/340440/light |work= Encyclopædia Britannica |year=2013 |accessdate=2013-03-24}}</ref> və ya təqribən 300,000,000 m/s) yaxın sürət alırlar.<br>
Yüksək sürətli hissəciklərdən ibarət proton şüası [[Albert Eynşteyn|Eynşteynin]] '''E=mc<sup>2</sup>''' formuluna uyğun olaraq böyük enerji qazanır (E — [[enerji]], m — [[kütlə]], c — [[işıq sürəti]]).<ref name="Gribbin"/><br>
BHT-də proton şüası ikiyə ayrılaraq bir birinə əks istiqamətlənmiş iki halqavari boruya daxil olur. BHT-də protonların enerjisi 4 [[TeV]] olur.<ref>{{cite web |author= |title= The accelerator complex |url=http://home.web.cern.ch/about/accelerators |work= CERN Accelerating science |year=2012 |accessdate=2013-03-21}}</ref>
===Detektorun iş prinsipi===
[[Şəkil:ATLAS Drawing.jpg|frameless|upright=1.1|thumb|380px|right|ATLAS detektorunun sxematik rəsmi]]
Təcrübənin növbəti mərhələsində işıq sürətinə yaxın sürət almış iki proton şüası toqquşdurulur. Bu toqquşma '''detektor''' adlanan böyük ölçülü qurğunun içində baş verir. Bu toqquşmadan çox saylı hissəciklər meydana gəlir və '''səpələnir''' (''ingiliscə'', scatter — səpələnmək).
Toqquşmadan yaranan (səpələnən) hissəciklər detektorun daxilində yerləşən elektromaqnitlər vasitəsilə istiqamətləndirilir. Detektorda yerləşən müxtəlif qurğular hissəciklərin [[sürət]]ini, [[kütləKütlə (fiziki kəmiyyət)|kütləsini]]sini və [[yük]]ünü ölçürlər. <br>Detektorun içərisində bir neçə kiçik detektorlar yerləşdirilmişdir ki, onlar müəyyən tipli hissəciklərin aşkarlanmasına istqamətləndirilmişlər. Belə detektorlar konkret hipotetik hissəciklərin aşkar edilməsini asanlaşdırır.<ref>{{cite web |author= |title= How a detector works |url=http://home.web.cern.ch/about/how-detector-works |work= CERN Accelerating science |year=2012 |accessdate=2013-03-21}}</ref>
Detektorun içərisində bir neçə kiçik detektorlar yerləşdirilmişdir ki, onlar müəyyən tipli hissəciklərin aşkarlanmasına istqamətləndirilmişlər. Belə detektorlar konkret hipotetik hissəciklərin aşkar edilməsini asanlaşdırır.<ref>{{cite web |author= |title= How a detector works |url=http://home.web.cern.ch/about/how-detector-works |work= CERN Accelerating science |year=2012 |accessdate=2013-03-21}}</ref>
[[CERN]] təcrübələrində dörd detektordan istifadə edilir: ALICE, ATLAS, CMS və LHCb.<br>BHT akseleratoru həyata keçirdiyi əməliyyata uyğun olaraq '''Böyük Hadron Toqquşdurucusu''' ([[İngilis dili|''ing'']]. Large Hadron Collider – LHC) adlanır proton [[hadron]]lar qrupuna aid hissəcikdir.
BHT akseleratoru həyata keçirdiyi əməliyyata uyğun olaraq '''Böyük Hadron Toqquşdurucusu''' (''ingiliscə'', '''Large Hadron Collider''' – LHC) adlanır (proton [[hadron]]lar qrupuna aid hissəcikdir, ''ingiliscə'' collide — toqquşmaq deməkdir).
===Yığılan məlumatların emalı===
Vacib məlumatlar toplandıqdan sonra onların emal edilməsi prosesi başlayır. Bununla CERN-də çalışan fiziklərlə yanaşı GRID sisteminə qoşulmuş fiziklər də məşğul olur.<br>'''GRID''' — təcrübələrdə əldə edilən çox böyük miqdarda məlumatın (təqribən 15 petabayt, yəni 15 million giqabayt) emal edilməsi üçün nəzərdə tutulmuş internet — kompüter şəbəkəsidir. GRID (tam adı '''Worldwide LHC Computing Grid''') "paylanmış hesablama infrastrukturdur".<ref>{{cite web |author= |title= What is the Worldwide LHC Computing Grid? |url=http://lcg-archive.web.cern.ch/lcg-archive/public/overview.htm |work= Worldwide LHC Computing Grid CERN |year=2011 |accessdate=2013-03-21}}</ref> Gridin (''[[İngilis dili|ing]].'' grid — şəbəkə, tor) məqsədi müxtəlif ölkələrdən olan fiziklərə öz ölkələrindən internet vasitəsilə CERN-də aparılan təcrübələri izləmək və yeni biliklərin qazanılmasında əməkdaşlıq etmək imkanı verməkdir. Son məlumatlara görə, WLCG 36 ölkədən 170 kompüter (hesablama) mərkəzini birləşdirir.
Gridin (''ingiliscə'', grid — şəbəkə, tor) məqsədi müxtəlif ölkələrdən olan fiziklərə öz ölkələrindən internet vasitəsilə CERN-də aparılan təcrübələri izləmək və yeni biliklərin qazanılmasında əməkdaşlıq etmək imkanı verməkdir. Son məlumatlara görə WLCG 36 ölkədən 170 kompüter (hesablama) mərkəzini birləşdirir.
==CERN təcrübələrinin nəticələri==
BHT quraşdırıldıqdan sonra [[CERN]] Hiqqs hissəciyinin tapılmasına istiqamətlənmiş təcrübələrin mərkəzi oldu. Hiqqs hissəciyinin arayışı bir neçə il davam etdi. 2012-ci ililin 4 iyul tarixdətarixində CERN elan etdi ki, təcrübələrdə Hiqqs bosonununbozonunun göstəricilərinə uyğun , olaraq kütləsi təqribən 126 GeV/c<sup>2</sup> olan hissəcik aşkarlanmışdır. Lakin onun Hiqqs bosonubozonu olduğuna əmin olmaq üçün əlavə tədqiqatlara ehtiyac var.<ref>{{cite web |author= |title= CERN experiments observe particle consistent with long-sought Higgs boson |url=http://press.web.cern.ch/press-releases/2012/07/cern-experiments-observe-particle-consistent-long-sought-higgs-boson |work= CERN press office |year=04 Jul 2012 |accessdate=2013-03-21}}</ref> ▼
BHT quraşdırıldıqdan sonra CERN Hiqqs hissəciyinin tapılmasına istiqamətlənmiş təcrübələrin mərkəzi oldu.
▲Hiqqs hissəciyinin arayışı bir neçə il davam etdi. 2012-ci il 4 iyul tarixdə CERN elan etdi ki, təcrübələrdə Hiqqs bosonunun göstəricilərinə uyğun, kütləsi təqribən 126 GeV/c<sup>2</sup> olan hissəcik aşkarlanmışdır. Lakin onun Hiqqs bosonu olduğuna əmin olmaq üçün əlavə tədqiqatlara ehtiyac var.<ref>{{cite web |author= |title= CERN experiments observe particle consistent with long-sought Higgs boson |url=http://press.web.cern.ch/press-releases/2012/07/cern-experiments-observe-particle-consistent-long-sought-higgs-boson |work= CERN press office |year=04 Jul 2012 |accessdate=2013-03-21}}</ref>
2013-cü ililin 14 mart tarixində CERN mətbuat ofisinin yaydığı məlumata görə, aparılan əlavə tədqiqatlar göstərir ki, tapılmış hissəciyin Hiqqs bosonubozonu olması ehtimalı artır. Bu hissəciyin axtarılan hissəciyə daha çox uyğun olduğu aydınlaşır. Məsələn, hipotezə görə, Hiqqs bosonubozonu spinə malik olmamalıdır. Tapılmış hissəcik spin-spini 0 olan hissəcikdir. Bu uyğunluğa baxmayaraq, yenə də, aşkarlanmış hissəciyin Hiqqs bosonubozonu və ya başqa nəzəriyyələrə aid hipotetik hissəcik olduğunu demək çətindir.<ref>{{cite web |author= |title= New results indicate that particle discovered at CERN is a Higgs boson |url=http://press.web.cern.ch/press-releases/2013/03/new-results-indicate-particle-discovered-cern-higgs-boson
|work= CERN press office |year=14 Mar 2013 |accessdate=2013-03-16}}</ref>
2013-cü ililin 8 oktyabr-daoktyabrında Peter[[Piter HiggsHiqqs]] və Belçika fiziki François Englert ([[Fransua Anqler)Enqler]] <blockquote>““S''subatomubatom hissəciklərin kütləsinin mənşəyini başa düşməyimizə kömək edən və yaxınlarda CERN-in Böyük Hadron Kollayderində ATLAS və CMS təcrübələri vasitəsilə qabaqcadan xəbər verilmiş fundamental hissəciyin tapılması ilə təsdiq edilmiş mexanizmin nəzəri kəşfinə görə''” 2013-cü ildə [[Fizika üzrə Nobel mükafatı]]<nowiki/>na layiq görüldülər.<ref name="Nobel">{{Cite web|url= http://www.nobelprize.org/ |title="Announcements of the 2013 Nobel Prizes"|date=|accessdate=Oktyabr 8, 2013| publisher= [[nobelprize.org]]|quote=''“for the theoretical discovery of a mechanism that contributes to our understanding of the origin of mass of subatomic particles, and which recently was confirmed through the discovery of the predicted fundamental particle, by the ATLAS and CMS experiments at CERN’s Large Hadron Collider”''}}</blockquoteref>
2013-cü il fizika üzrə Nobel mükafatına layiq görüldülər.<ref name=" Nobel">{{Cite web|url= http://www.nobelprize.org/ |title="Announcements of the 2013 Nobel Prizes"|date=|accessdate=Oktyabr 8, 2013| publisher= [[nobelprize.org]]|quote=''“for the theoretical discovery of a mechanism that contributes to our understanding of the origin of mass of subatomic particles, and which recently was confirmed through the discovery of the predicted fundamental particle, by the ATLAS and CMS experiments at CERN’s Large Hadron Collider”''}}</ref>
== Həmçinin bax ==
| 