कोई हिग्स अच्छा हिग्स नहीं है! - अगर हिग्स बोसोन नहीं है तो क्या होगा?

मैं आपके ध्यान में हाल ही में क्वांटम डायरीज़ ब्लॉग पोस्ट का एक अनुवाद पॉलीन गग्नन द्वारा लाया गया हूं। मुझे उम्मीद है कि यह 27 किलोमीटर के कोलोसस बनाने की आवश्यकता और अब तक के परिणामों की कमी के बारे में विवादों को हल करने में मदद करता है। इसके अलावा, मैं उन लोगों को आमंत्रित करता हूं जो एलएचसी @ होम में शामिल होना चाहते हैं और इन बहुत परिणामों की उपस्थिति में योगदान करते हैं।


हिग्स बोसोन के बारे में बहुत कुछ कहा गया है - मुख्य रूप से इसे खोजने के लिए कितना शांत होगा। लेकिन क्या होगा अगर हम उसे कभी नहीं पाएं? वास्तव में, और यह एक महान खोज होगी।

हिग्स बोसोन का पता लगाना या उसके अस्तित्व के सिद्धांत का खंडन करना उतना ही उपयोगी होगा, जितना कि सर्न के अध्यक्ष ( "सर्न महानिदेशक" - गैर-लाभकारी संगठन के प्रमुख ) रॉल्फ हेयूर ने हाल ही में अंतर्राष्ट्रीय ऊर्जा भौतिकी के अंतर्राष्ट्रीय यूरोपीयन सम्मेलन के दर्शकों को याद दिलाया। कोई भी परिणाम खुशी लाएगा: आखिरकार, काम पूरा हो गया है! लेकिन हिग्स बोसोन का बहिष्करण (या मानक मॉडल द्वारा भविष्यवाणी की गई प्रजातियों में से कम से कम एक - हमारे वर्तमान सैद्धांतिक मॉडल) सही दिशा में सैद्धांतिक वैज्ञानिकों को भेजेगा। आखिरकार, हमें हिग्स बोसोन की इतनी आवश्यकता नहीं है, जैसे कि, लेकिन यह समझ में आता है कि यह कैसे काम करता है।


हिग्स बोसोन ब्रूट-एंगर्ट-हिग्स मैकेनिज्म ( प्रक्रिया ) ( या बस, हिग्स मैकेनिज्म ) का सबसे सरल संकल्प है - इसे विकसित करने वाले वैज्ञानिकों के नाम पर एक गणितीय चाल। यह वह है जो हमें सभी प्राथमिक कणों (इलेक्ट्रॉनों, क्वार्क, और सभी भारी बोसानों के लिए बड़े पैमाने पर प्रदान करने की आवश्यकता है जो हमने यहां CERN या कहीं और देखे हैं - अर्थात्, W और Z bosons)। इस तंत्र के बिना, हम वर्तमान में प्राथमिक कणों का वर्णन करने वाले समीकरण केवल बड़े पैमाने पर कणों को उत्पन्न करते हैं। लेकिन हम जानते हैं कि इन कणों में द्रव्यमान होता है, जिसकी पुष्टि हमारे डिटेक्टरों में अनगिनत बार होती है।

हिग्स तंत्र भी यूनिटारिटी उल्लंघन की एक और मूलभूत समस्या का हल करता है। संक्षेप में, इस संदर्भ में "इकाई" का अर्थ एकता के लिए सभी संभावनाओं को सामान्य करना है। तीन अलग-अलग रंगों की गेंदों के साथ एक बैग की कल्पना करें। मान लीजिए कि 20% लाल और 50% पीला है। और मुझे आपको बाकी हरी गेंदों को बताने की ज़रूरत नहीं है, जो कि 30% हैं। हर कोई "अनुमान लगा सकता है।" लेकिन अगर मानकीकरण का उल्लंघन किया जाता है, तो हरे रंग की गेंदें 30% नहीं हो सकती हैं और कुल 100% नहीं होगी। आप सोच सकते हैं कि हमारी गेंदों को रोलर्स के पीछे रोल किया गया था ( मूल में, उन्होंने "मार्बल" (गेंद) और "मार्बल्स को खोना" (पागल हो जाना ) का इस्तेमाल किया।

जब हम उच्च ऊर्जा पर विचार करते हैं तो कणों के क्षय के सभी संभावित तरीकों के साथ ऐसा ही होता है। Brut-Englert-Higgs तंत्र इस स्थिति को स्थिर करता है और न्यूनतम स्वच्छता लाता है। इसके बिना, सभी ज्ञात समीकरण जो प्राथमिक कणों की दुनिया का वर्णन करते हैं, काम करना बंद कर देते हैं।

इसलिए, सिद्धांतकार इतने निश्चित हैं कि हम बड़े हैड्रॉन कोलाइडर में कुछ नया खोजने की कगार पर हैं। यह नया त्वरक काफी शक्तिशाली होता है जिससे ऊर्जा व्यवस्था को बढ़ावा मिलता है जब समीकरण टूटने लगते हैं। इस प्रकार, हम सिद्धांत के क्षेत्रों से संबंधित नए कणों की खोज करने के कगार पर हैं जो अभी भी हम अध्ययन करने में सक्षम नहीं हैं। वे सैद्धांतिक ढांचे को स्थिर करने के लिए आवश्यक हैं जिनके द्वारा हम प्रकृति का वर्णन करते हैं। हम जानते हैं कि कुछ गायब है, लेकिन हम बहुत ज्यादा नहीं जानते कि यह "कुछ" क्या हो सकता है।

अब कई मॉडल हैं जो सामान्यीकरण का अनुपालन करते हैं और द्रव्यमान की उत्पत्ति की व्याख्या करते हैं। यह जरूरी नहीं कि स्टैंडर्ड मॉडल का हिग्स बोसॉन हो। वह सरलतम व्याख्या है। यह कुछ और अधिक जटिल हो सकता है, जैसे कि टेक्नीकलर (मॉडल जो इलेक्ट्रोकेक इंटरैक्शन के समरूपता को तोड़ने का उल्लेख करते हैं) या अतिरिक्त माप। ऐसे कई सिद्धांत हैं, हमें सिर्फ सही दिशा में आगे बढ़ना है। और हम अपने डिटेक्टरों की मदद से जो खोजते हैं वह यह बताएगा कि कौन सा सिद्धांत सही था।

हिग्स बोसोन की खोज या इसकी गैर-खोज हमें बताएगी कि कहां जाना है।

---

और, परंपरा से,

महत्वपूर्ण टिप्पणी

सवाल "क्या हब्र के साथ क्या करना है" पहले से ही पूछा गया था और क़्रेज़ायड्राकॉन ने इसका जवाब मुझसे भी बेहतर दिया :
क़्रेज़ैड्राकॉन #
लोग LHC @ होम के काम में हिस्सा लेते हैं (यह निश्चित रूप से आईटी के लिए है, ठीक है?), और वह, निश्चित रूप से, सोच रहा है कि क्या यह बर्बाद हो गया है। यहाँ एक [मध्यम] विस्तृत विवरण है कि अंतिम उत्तर की परवाह किए बिना, परिणाम विज्ञान के लिए अत्यंत उपयोगी होगा।

नागिमोव #
यह मुझे और अधिक स्पष्ट रूप से दिखा रहा है कि 7 TeV की ऊर्जा लगभग एक उड़ने वाली गतिज ऊर्जा के बराबर है))

sly2m #
लेकिन यह अभी भी मुझे लगता है कि डार्क मैटर मौजूद है।

यह डार्क एनर्जी के बारे में है - वह मायावी आइंस्टीन लैंबडा मेंबर है, हां, मेरे विचार बिल्कुल डार्क मैटर के बारे में आपके जैसे ही हैं। मुझे ऐसा प्रतीत होता है कि आधुनिक खगोल भौतिकविदों को इतनी गहरी ऊर्जा की आवश्यकता है, जिनके द्रव्यमान पर वे आज ब्रह्मांड के द्रव्यमान का 70% हिस्सा ग्रहण करते हैं, यह किसी प्रकार का प्रकट होता है (अगली बार आलंकारिक, "अवैज्ञानिक" शब्द) एक विशाल पैमाने पर अंतरिक्ष वक्रता का प्रभाव, या कुछ कानून या बल का प्रकटीकरण। प्रकृति, आकाशगंगाओं के पैमाने पर अभिनय, और हमारे द्वारा, अब तक, पूरी तरह से अथाह।

sly2m #
"तुलनीय आकार" में यह अभी भी हल्के ढंग से कहा जाता है। आधुनिक अवधारणाओं के अनुसार, दृश्यमान पदार्थ ब्रह्मांड के कुल द्रव्यमान का केवल 4% बनाता है। डार्क मैटर 22% तक रहता है, और डार्क एनर्जी सभी 74% है।
[...]
मुझे यह भी लगता है कि यहां कुछ गलत है। आबादी से बेहिसाब मामले छिपा रहे हैं अधिकारी ...

एलेक्सोलज़ोव #
लेकिन मैं वास्तव में हिक्स के सिद्धांत की शुद्धता पर विश्वास नहीं करता हूं। सामान्य तौर पर, क्वांटम यांत्रिकी के लिए मेरे बहुत प्यार के बावजूद, मानक मॉडल में अविश्वसनीय रूप से बड़े (मेरी राय में) तत्व कणों की संख्या शामिल है। यह शायद ही माना जाता है कि मौलिक स्तर पर प्रकृति इतनी जटिल है।

एलेक्सोलज़ोव #
[...]
और जैसा कि खोजने का संबंध है - यह है कि कण, वास्तव में, आमतौर पर "खोज" नहीं करते हैं, उनकी गणना संरक्षण और समरूपता सिद्धांतों के आधार पर की जाती है।