La théorie des cordes: où la messe vient de

Ensemble, avec les tentatives pour trouver de nouvelles particules, comme ceux qui sont motivés par la théorie des cordes, l'incapacité d'observer un type de particule appelée boson de Higgs, sont parmi les principales raisons pour lesquelles les scientifiques ont besoin d'accélérateurs de particules avancés pour plus d'expériences de haute énergie.

Dans le modèle standard de la physique des particules, les particules acquièrent leur masse à travers ce qu'on appelle le Mécanisme de Higgs. Le mécanisme de Higgs est basée sur l'existence d'un Champ de Higgs, qui imprègne tout l'espace. Le champ de Higgs crée un type de particule appelée boson de Higgs. Pour le champ de Higgs pour créer un boson de Higgs prend beaucoup d'énergie, et les physiciens ont jusqu'à présent été incapable d'en créer un.

La force nucléaire faible tombe très rapidement au-dessus de courtes distances. Selon la théorie quantique des champs, cela signifie que les particules médiatrices de la force - les bosons W et Z - doivent avoir une masse (par opposition à des gluons et des photons, qui sont sans masse).

Le problème est que les théories de jauge décrits dans la section précédente sont médiés seulement par les particules sans masse. Si les bosons de jauge ont une masse, alors une théorie de jauge ne peut être judicieusement définie,. Le mécanisme de Higgs évite ce problème en introduisant un nouveau champ appelé champ de Higgs.

Aux hautes énergies, où la théorie de jauge est défini, les bosons de jauge sont sans masse, et la théorie fonctionne comme prévu. À basse énergie, le champ déclenche symétries brisées qui permettent aux particules ont une masse.

Si existe le champ de Higgs, cela créerait des particules appelées bosons de Higgs. La masse du boson de Higgs est pas quelque chose que la théorie nous dit, mais la plupart des physiciens anticiper ce que l'on trouve dans la gamme de 150 GeV. Heureusement, cela est dans le domaine de ce que nous pouvons rechercher expérimentalement. Trouver le boson de Higgs serait la confirmation finale du modèle standard de la physique des particules.

Le mécanisme de Higgs, champ de Higgs, et boson de Higgs sont nommés d'après le physicien écossais Peter Higgs. Bien qu'il ne fut pas le premier à proposer ces concepts, il est celui qu'ils ont été nommés après, qui est juste une de ces choses qui arrivent parfois en physique.


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