ماجرای میدان هیگز؛ از ایده‌ای که جدی گرفته نمی‌شد تا کشف «ذره خدا»

سال ۱۹۶۴، «پیتر هیگز» فیزیکدان انگلیسی، سه مقاله منتشر کرد که مسیر فیزیک ذرات را برای همیشه تغییر داد. مسئله این بود:
ذرات بنیادی جرم خود را از کجا می‌آورند؟ اصلاً چرا جرم دارند؟

هیگز در پاسخ گفت:
برای اینکه ذرات جرم داشته باشند، باید یک میدان وجود داشته باشد؛ میدانی که همه‌جا گسترده است.
وقتی ذرات از میان این میدان عبور می‌کنند، با آن تعامل می‌کنند—تعامل شبیه اصطکاک (اما نه دقیقاً همان)—و نتیجه این برهم‌کنش، ظاهر شدن جرم است.

در آن زمان، مثل هر نظریه بنیادین دیگر، بسیاری این ایده را جدی نمی‌گرفتند. اما فرم‌سازی ریاضی و مدل دقیق هیگز قابل رد کردن نبود.

کشفی که نیم قرن طول کشید

حدود ۵۰ سال بعد، در سال ۲۰۱۲، در شتاب‌دهنده بزرگ هادرونی (LHC) در سرن، بالاخره این میدان شناسایی شد.
این میدان را امروز Higgs Field می‌نامیم.

اما «هیگز بوزون» یا همان «ذره خدا» چیست؟

یک آزمایش فکری ساده

تصور کنید سطلی از آب جلوی شماست.
اگر با نیروی کافی روی سطح آب ضربه بزنید، قطره‌ای از آب جدا می‌شود و به هوا پرتاب می‌شود.

در شتاب‌دهنده سرن هم همین اتفاق افتاد:
وقتی دو پروتون با انرژی فوق‌العاده بالا به هم برخورد کردند، این ضربه عظیم سطح میدان هیگز را به هم ریخت و «قطره‌ای» از آن—یعنی یک ذره از میدان—جدا شد.
آن ذره‌ای که از میدان کنده و شناسایی شد، همان Higgs Boson است؛
ذره‌ای که رسانه‌ها آن را «ذره خدا» می‌نامند.