Higgs bosonun ən mühüm möcüzəsi hələ də həll olunmayıb

Bəzi cəhətlərdən, fiziki reallığımız haqqında verilə biləcək ən dərin sual sadəcə budur: "Kainat nədən ibarətdir?" 1800-cü illərin əvvəllərində cavabı bildiyimizi düşünürdük: atomlar. 1900-cü illərin əvvəllərinə qədər cavab daha da zənginləşmişdi: atomların özləri atom nüvələrindən və həm fotonları (işıq hissəcikləri) buraxmağa, həm də udmağa qadir olan elektronlardan ibarət idi. Lakin 1932-ci ildə neytronun kəşfi — radioaktiv beta parçalanması tapmacası ilə birlikdə — Kainatdakı hissəciklərin müasir nəzəri mənzərəsinə, yəni kvarklar, leptonlar və bütün qüvvə daşıyıcısı bozonlar daxil olmaqla elementar hissəciklərin Standart Modelinə aparan hadisələr silsiləsini başlatdı.

Standart Modelin kəşf olunmamış sonuncu hissəciyi 2012-ci ildə Hiqqs bozonunun elanı ilə tapılsa da, Kainatın nədən ibarət olduğuna dair anlayışımız hələ də tam deyil. Bütöv bir perspektivdən baxdıqda, hələ də bilmədiyimiz çox şey var, o cümlədən:

Əlaqə aşkar görünməsə də, Hiqqs bozonunu öyrənən alimlərin, kifayət qədər kritik məlumat əldə edə bilsələr, cavablandırmaq ərəfəsində olduqları məhz sonuncu sualdır. Bariogenez tapmacasının niyə bu qədər cəlbedici olması və Hiqqs sahəsinin kəşf olunmamış xüsusiyyətlərinin onun həlli üçün niyə açar rolunu oynaya biləcəyi budur.

Top kvarkın və Hiqqs bozonunun kütlələrinə əsaslanaraq, biz ya kvant vakuumunun sabit (həqiqi vakuum), metastabil (yalançı vakuum) və ya qeyri-sabit (sabit qala bilmədiyi) olduğu bir bölgədə yaşaya bilərik. Dəlillər bizim yalançı vakuum bölgəsində olduğumuzu göstərir, lakin bunu sübut etmir; bu, Standart Modelin Kainatda mövcud olan bütün hissəcikləri əhatə etmədiyinə dair bir işarə ola bilər.

Mənbə: T. Markkanen, A. Rajantie və S. Stopyra, Front. Astron. Space. Sci, 2018

Hər bir atom nüvəsinin içərisində yalnız iki növ kompozit hissəcik tapıla bilər: proton və neytron. Protonlar 938,272 MeV kütləsi ilə özbaşına və sabit şəkildə mövcud ola bilirlər. Onlar qlüonlarla bir-birinə bağlanmış iki "yuxarı" (up) kvarkdan və bir "aşağı" (down) kvarkdan ibarətdir. Neytronlar isə özbaşına sabit şəkildə mövcud ola bilmirlər, yalnız üç vəziyyətdə olurlar: