ما هو الهجز بوسون (Higgs boson)؟

Advertisements
الهجز بوسون (Higgs boson) هو جسيم فيزيائي أثار الكثير من الجدل في الآونة الأخيرة خاصة بعد ما حدث في 4 يوليو 2012 عندما اعلن العلماء في معامل سيرن عن اكتشافهم لجسيمات تتصرف مثل هجز بوسون 


هذه الجسيمات ظلت لغزًا كبيرًا لفترة طويلة حيث أن العلماء يعتقدون أنها الجسيمات المسئولة عن اكتساب الأجسام لكتلتها في الكون ويعتقد العلماء ان المعلومات حول الكون سوف تزيد ولو قليل اذا ما تمت دراسة ومعرفة جسيمات الهجز بوسون وسلوكها


ولكي نفهم ما هو هيجز بوسون بالضبط لابد من عرض نظرية بارزة تصف كيفية عمل الكون وهي نظرية النموذج القياسي (Standard model theory) وقد تم اكتشاف النظرية عن طريق جسيم فيزيائي حيث قام مجموعة من الفيزيائيين بتقليص كوننا المعقد الى مجموعة من الكتل الرئيسية وهذا كان تحدي كبير لعقود وتم احراز تقدم كبير فيه 

أولًا تم اكتشاف الذرة والبروتونات والنيترونات والإلكترونات والكواركات واللبتونات ولكن الكون ليس مجرد مادة فقط ولكنه يحتوي على عامل قوي وهو القوة بين اجسامه الضخمة ولقد أعطتنا النظرية رؤية اكبر لأنواع العلاقات بين المادة والقوة أكثر من أي نظرية أخرى


وهذه هي خلاصة نظرية النموذج القياسي التي تم تطويرها عام 1970:

يتكون كوننا من 12 جسيم فيزيائي مختلفين و4 قوى وتحتوي الجسيمات الفيزيائية الاثنى عشر على 6 كواركات و6 لبتونات حيث ان الكواركات تصنع البروتونات والنيترونات في حين ان عائلة الليبتونات تضم الإلكتورنات والإلكترون نيوترينو (electron neutrino) ويعتقد العلماء ان الكواركات واللبتونات جسيمات لا يمكن تكسيرها وتجزئتها الى جسيمات اصغر أما القوى الأربعة فهي الجاذبية (gravity) والكهرومغناطيسية (electromagnitic) والقوي (strong) والضعيف (weak) 

   
ولكن لسوء الحظ اكتشف العلماء مؤخرًا ان هذه النظرية تفتقد وجود بعض الأجزاء مثل الهجز بوسون لذلك ما هي؟ ولماذا تعد ضرورية للكون؟ وكيفية عملها؟ كلها أسئلة نحتاج الى اجابتها

توصيف القوى الأربعة وعلاقتها ببوسون:
يعتقد العلماء ان القوى الأربعة تعتبر ناقل للجسيمات أو بوسون والتي تمثل الفعل على الجسيمات 
دائما كنا نتعامل مع القوة كأنها اشياء غامضة تمثل الفرق بين الوجود أو لا شئ ولكنها موجودة فعليًا وجود المادة المرئية 
بعض الفيزيائيين قد وصفوا بوسون على انها اوزان ساكنة متأثرة بمجموعات مطاطية غامضة من الجسيمات المادية التي يقومون بتوليدها

أما بالنسبة للقوى الأربعة فيعتقد العلماء ان كل واحدة منها لها مجموعة من البوسون الخاصة بها فمثلًا القوة الكهرومغناطيسية تعتمد على الفوتون الذي يرسل القوة الى المادة وبتطبيق هذا المثال على الهجز بوسون يمكن ان نقول انها تقوم بنفس فعل الفوتونات ولكنها تبث الكتلة نفسها 

تعريف مجال هجز:

السؤال الآن ألا تستطيع المادة بطبيعتها ان تحمل كتلتها بدون الهجز بوسون وهذه الأشياء المحيرة؟ الجواب طبقًا لنظرية النموذج القياسي هو لاااا

وماذا لو كانت كل الجسيمات ليس لها كتلة بطبيعتها ولكنها تكتسب كتلتها من مرورها في مجال قوة معين؟
هذا المجال الذي نتحدث عنه في السؤال السابق هو مجال هجز (Higgs field) الذي يستطيع ان يؤثر على الجسيمات تأثيرات مختلفة بأشكال مختلفة 
الفوتونات مثلا لا يمكن تحديد اتجاه حركتها أو تأثيرها في حين w و z بوسون تتجه الى أسفل لإكساب الكتلة وفي الحقيقة بافتراض ان هجز بوسون موجود فلابد ان كل شئ يكتسب كتلة يتأثر بقوة مجال هجر التي تشغل الكون وكما أن كل جسيم يتأثر بمجال معين فان الجسيم هو هجز بوسون والمجال هو هجز


في 4 يوليو 2012 عمل العلماء على مصادم هاردون الكبير (Large Hardon Collider (LCH)) وأعلنوا اكتشاف جسيم جديد يتصرف بنفس طريقة هجز بوسون وأعلنوا انه هذه الجسيمات سوف تعرفنا الكثير عن الكون  

الاعداد: سها سامي -فريق ثقف نفسك-
المصدر: how stuff works

Advertisements