Higgsin bosoni

Higgsin bosoni
Simulaatio kahden protonin yhteentörmäyksestä, jossa syntyy Higgsin bosoni.
Symboli	H0
Rakenne	alkeishiukkanen
Perhe	bosoni
Ryhmä	skalaaribosoni
Status	alustavasti varmistettu[1]
Löydetty teoreettisesti	Robert Brout, François Englert ja Peter Higgs (1964)[2]
Löydetty	Vastaava bosoni löydetty 4. heinäkuuta 2012.[1]
Massa	125,11 ± 0,11 GeV/c² (tarkkuus 0,09%)[3]
Elinaika	1,56 × 10-22s (standardimallin ennuste)
Hajoaa hiukkaseksi	W- ja Z-bosonit, 2 fotonia
Sähkövaraus	0
Värivaraus	0
Spin	0
Infobox OK

Higgsin bosoni eli Higgsin hiukkanen (H⁰) on alkeishiukkanen, jonka olemassaolon hiukkasfysiikan standardimalli ennustaa ja joka löydettiin^[4] CERNin Suuressa hadronitörmäyttimessä (engl. Large Hadron Collider; LHC), Sveitsissä. Higgsin bosonia vastaavan bosonin löytämisestä raportoitiin 4. heinäkuuta 2012.^[5] Massaksi saatiin 125–127 GeV/c², mitä tarkennettiin maaliskuussa 2015 arvoon 125,09 ± 0,24 GeV/c² ja huhtikuussa 2023 arvoon 125,11 ± 0,11 GeV/c².^[3][6]

Higgsin bosoni ja Higgsin kenttä on nimetty aihetta ensimmäisten joukossa teoreettisesti tutkineen englantilaisen fyysikon Peter Higgsin mukaan. Higgs on yksi ensimmäisiä joitakin bosonin ominaisuuksia ennustaneita fyysikoita. Hänen lisäkseen hiukkasen olemassaolon ennustivat lähes samanaikaisesti, toisistaan riippumatta Robert Brout ja François Englert.

Higgsin bosonin syntymistä ja hajoamista tarkasteltiin sen löytymistä seuraavina vuosina CERNin kokeissa. Kokeet todistivat eri hiukkasten W- ja Z-bosoneista tau-leptoniin saavan massansa vuorovaikutuksessa Higgsin kentän kanssa. Higgsin bosonin löytyminen vahvisti hiukkasfysiikan standardimallin ennustaman Higgsin kentän, joka antaa joillekin alkeishiukkasille massan. Tämä täydentäisi suuren puutteen standardimallissa eli selityksen hiukkasten massaeroille. Higgsin kenttä ei ole vuorovaikutuksessa massattomien hiukkasten kuten fotonien kanssa.^[7]

Higgsin hiukkanen on bosoni eli alkeishiukkanen, jonka spin on kokonaisluku (0). Alkeishiukkasia ovat tavalliset ainehiukkaset eli fermionit, joiden spin on puoliluku (tai 3/2, 5/2 jne.), ja voimia välittävät bosonit, joiden spin on kokonaisluku (0, 1 tai 2). Bosoneja voi olla samanaikaisesti useampia samalla kvanttiluvulla. Sillä ei ole sähkövarausta tai värivarausta. Jos Higgsin kenttää ei olisi, alkeishiukkasten massalle täytyisi löytää vaihtoehtoinen selitys.^[8]

1. ↑ ^{a b} Viittausvirhe: Virheellinen <ref>-elementti; viitettä CERN ei löytynyt
2. ↑ Viittausvirhe: Virheellinen <ref>-elementti; viitettä Nobel ei löytynyt
3. ↑ ^{a b} ATLAS Collaboration: ATLAS measures Higgs boson mass with unprecedented precision ATLAS Experiment. 21.7.2023. CERN. Viitattu 4.1.2025. (englanniksi)
4. ↑ Higgsin bosonin löytämisestä kymmenen vuotta | Helsingin yliopisto www.helsinki.fi. Viitattu 10.5.2023.
5. ↑ Viittausvirhe: Virheellinen <ref>-elementti; viitettä Tel ei löytynyt
6. ↑ http://www.avaruus.fi/uutiset/kosmologia-ja-teoreettinen-fysiikka/higgsin-hiukkasen-massa-maaritettiin-ennatystarkasti.html
7. ↑ Higgsin bosonin löytämisestä kymmenen vuotta Helsingin yliopisto. 3.7.2022. Viitattu 25.11.2022.
8. ↑ Korteila, Maria: Higgsin hiukkanen – muuttuuko maailmankuvamme? Tiede. 4.7.2012. Arkistoitu 21.1.2013. Viitattu 2.10.2012.