Yadro fizikasi kafedrasi

Xiggs maydoni - zaif izospin simmetriyasining murakkab dubletini tashkil etuvchi 
ikkita neytral va ikkita elektr zaryadlangan komponentga 
ega skalyar maydondir . Uning " meksikalik shlyapa shaklidagi " potentsiali 
uni hamma joyda (shu jumladan bo'sh joy) nolga teng bo'lmagan qiymatga olib keladi
bu elektrozaif o'zaro ta'sirning zaif izospin simmetriyasini buzadi va Higgs 
mexanizmi orqali ko'plab zarrachalarga massa beradi. 
Maydon ham, bozon ham fizik Piter Xiggs sharafiga nomlangan. 

---

IV. Higgs bozoni 
Xiggs bozoni, baʼzan Xiggs zarrasi deb ham ataladi, Xiggs -
maydonining kvant qoʻzgʻalishi natijasida hosil boʻlgan zarralar 
fizikasining standart modelidagi elementar zarra, zarralar fizikasidagi sohalardan biri 
hisoblanadi.
Standart modelda Xiggs zarrasi massiv skaler bozon boʻlib, spini nol , 
juft (musbat) juftlikka ega , elektr zaryadi va rang zaryadi yoʻq. U ham juda beqaror 
boʻlib, hosil boʻlishi bilanoq boshqa zarrachalarga parchalanadi. Xiggs maydoni zaif 
izospin SU simmetriyasining murakkab dubletini tashkil etuvchi ikkita neytral va 
ikkita elektr zaryadlangan komponentga ega skalyar maydondir . Uning " meksikalik 
shlyapa shaklidagi " potentsiali uni hamma joyda (shu jumladan bo'sh joy) nolga teng 
bo'lmagan qiymatga olib keladi , bu elektrozaif o'zaro ta'sirning zaif 
izospin simmetriyasini buzadi va Higgs mexanizmi orqali ko'plab zarrachalarga 
massa beradi. 
Maydon ham, bozon ham fizik Piter Xiggs sharafiga nomlangan, u 1964 yilda uchta 
jamoadagi beshta boshqa olim bilan birgalikda ba'zi zarrachalar uchun massa 
olish usuli bo'lgan Xiggs mexanizmini taklif qilgan . (O'sha paytda ma'lum bo'lgan 
barcha asosiy zarralar juda yuqori energiyada massasiz bo'lishi kerak edi, lekin ba'zi 
zarralarning quyi energiyalarda qanday massaga ega bo'lishini to'liq tushuntirish juda 
qiyin edi.) Agar bu fikrlar to'g'ri bo'lsa, skaler bozon deb nomlanuvchi zarracha 
paydo bo'lishi kerak edi . ham mavjud (ma'lum xususiyatlarga ega). Bu zarracha 
Xiggs bozoni deb ataldi va undan Xiggs maydoni to'g'ri tushuntirish yoki yo'qligini 
tekshirish uchun foydalanish mumkin edi. 
Nobel mukofoti laureati - Piter Xiggs , Stokgolmda, 2013 - yil 
dekabr. 
1963 va 1964 yil boshida maqolalardan so'ng, uchta tadqiqotchilar guruhi mustaqil 
ravishda ushbu nazariyalarni to'liqroq ishlab chiqdilar, bu 1964 yil PRL simmetriyasini 
buzish hujjatlari deb nomlandi. Uchala guruh ham xuddi shunday xulosaga kelishdi va 
faqat ayrim cheklangan holatlar uchun emas, balki barcha holatlar uchun. Ular 
koinotda g'ayrioddiy maydon mavjud bo'lsa, elektr zaif simmetriya uchun shartlar 
"buzilgan" bo'lishini va haqiqatan ham Goldstone bozonlari bo'lmasligini va ba'zi 
mavjud bozonlar massaga ega bo'lishini ko'rsatdi . 
Buning sodir bo'lishi uchun zarur bo'lgan maydon (o'sha paytdagi sof faraz edi) Xiggs 
maydoni ( tadqiqotchilardan biri Piter Xiggsdan keyin) va simmetriyaning buzilishiga 
olib kelgan mexanizm, Xiggs mexanizmi deb nomlandi. 

---

 Kerakli maydonning asosiy xususiyati shundaki, boshqa barcha ma'lum maydonlardan 
farqli o'laroq, maydon nolga teng bo'lmagan qiymatga ega bo'lishi uchun 
kamroq energiya talab qilinadi , shuning uchun Xiggs maydoni nolga teng bo'lmagan 
qiymatga ega (yoki vakuum kutilishi). ) hamma joyda. Bu nolga teng bo'lmagan 
qiymat nazariy jihatdan elektr zaif simmetriyani buzishi mumkin. Bu kuchsiz kuch 
o'lchagich bozonlari boshqaruv simmetriyasiga qaramasdan, o'lchov o'zgarmas 
nazariyasi doirasida qanday massaga ega bo'lishi mumkinligini ko'rsatishga qodir 
bo'lgan birinchi taklif edi. 
Garchi bu g'oyalar dastlabki qo'llab-quvvatlanmasa ham, e'tibor ham topilmagan 
bo'lsa-da, 1972 - yilga kelib ular keng qamrovli nazariyaga aylandi va o'sha paytda 
ma'lum bo'lgan zarrachalarni to'g'ri tasvirlaydigan va boshqa bir qancha aniqlik bilan 
bashorat qiladigan "aqlli" natijalarni berishga qodirligi isbotlandi. keyingi yillarda 
kashf etilgan zarralar. 1970-yillarda bu nazariyalar tezda zarralar fizikasining standart 
modeliga aylandi. 
Standart model elektrozaif simmetriyani "buzish" va zarrachalarga ularning to'g'ri 
massasini berish uchun zarur bo'lgan maydonni o'z ichiga oladi. "Xiggs maydoni" deb 
ataladigan bu maydon butun fazoda mavjud bo'lib, u elektrozaif o'zaro ta'sirning ba'zi 
simmetriya qonunlarini buzadi va Xiggs mexanizmini ishga tushiradi. Shuning uchun 
u kuchsiz kuchning W va Z o'lchovli bozonlarini o'ta yuqori qiymatdan past bo'lgan 
barcha haroratlarda massiv bo'lishiga olib keladi. Kuchsiz kuch bozonlari massaga ega 
boʻlganda, bu ularning erkin yura oladigan masofasiga taʼsir qiladi, bu juda kichik 
boʻlib qoladi, bu esa tajriba natijalariga mos keladi. Bundan tashqari, keyinchalik 
ma'lum bo'ldiki, xuddi shu soha materiyaning boshqa asosiy tarkibiy qismlarini (shu 
jumladan,) nima uchun boshqacha tarzda tushuntiradielektronlar va kvarklar ) massaga 
ega. 
Elektromagnit maydon kabi boshqa barcha ma'lum maydonlardan farqli o'laroq, Higgs 
maydoni skalyar maydon bo'lib, vakuumda nolga teng bo'lmagan o'rtacha qiymatga 
ega. 
Xiggs maydonining mavjudligiga hali to'g'ridan-to'g'ri dalil yo'q edi, lekin to'g'ridan-
to'g'ri isboti bo'lmasa ham, uning bashoratlarining to'g'riligi olimlarni nazariya haqiqat 
bo'lishi mumkinligiga ishonishga olib keldi. 1980-yillarga kelib, Xiggs maydonining 
mavjudligi va shuning uchun butun standart modelning to'g'ri ekanligi haqidagi savol 
zarrachalar fizikasidagi eng muhim javobsiz savollardan biri sifatida ko'rib chiqildi . 
Ko'p o'n yillar davomida olimlar Xiggs maydoni mavjudligini aniqlashga imkoni yo'q 
edi, chunki uni aniqlash uchun zarur bo'lgan texnologiya o'sha paytda mavjud emas 
edi. Agar Xiggs maydoni haqiqatan ham mavjud bo'lsa, u boshqa ma'lum bo'lgan 
fundamental sohalardan farqli bo'lar edi, lekin bu asosiy g'oyalar yoki hatto butun 
standart model qandaydir tarzda noto'g'ri bo'lishi mumkin edi.
Xiggs maydonining mavjudligi zarralar fizikasining standart modelining so'nggi 
tasdiqlanmagan qismiga aylandi va bir necha o'n yillar davomida "zarralar fizikasining 
markaziy muammosi" deb hisoblangan.

---

Gipoteza qilingan Xiggs nazariyasi bir nechta asosiy bashoratlarni amalga oshirdi.
Muhim bashoratlardan biri "Xiggs bozoni" deb ataladigan mos zarracha ham mavjud 
bo'lishi kerak edi. Xiggs bozonining mavjudligini isbotlash Xiggs maydonining 
mavjudligini isbotlaydi va shuning uchun nihoyat standart modelning tushuntirishlari 
to'g'ri yoki yo'qligini isbotlaydi. Shu sababli, Xiggs bozonining o'zi mavjudligini 
isbotlashning bir usuli sifatida keng qamrovli izlanishlar olib borildi. 
Xiggs maydoni va bozonni tasvirlash uchun turli xil analogiyalar, shu 
jumladan kamalak va prizma , elektr maydonlari va suv yuzasidagi to'lqinlar kabi 
taniqli simmetriyani buzish effektlari bilan o'xshashliklardan foydalanilgan. 
Axborot vositalari orqali harakatlanadigan so'l ob'ektlarning qarshiligiga asoslangan 
boshqa analogiyalar (masalan, olomon orasidan harakatlanadigan odamlar 
yoki sirop yoki shinni orqali harakatlanadigan ba'zi ob'ektlar ) odatda ishlatiladi, lekin 
noto'g'ri, chunki Xiggs maydoni zarrachalarga qarshilik ko'rsatmaydi va massa ta'siri. 
qarshilik tufayli yuzaga kelmaydi. 
Xiggs maydonining " Meksika 
shlyapa shaklidagi " potentsiali 
ba'zi 
zarralarning 
massa 
olishiga sabab bo'ladi. 
Standart modelda Xiggs bozoni massiv skalyar bozon bo'lib, uning massasi 
eksperimental tarzda topilishi kerak. Uning massasi aniqlangan 125,35 ± 0,15 
GeV/ c 
2
. Bu juda yuqori energiyalarda ham massivligicha qoladigan yagona 
zarrachadir. 
U 
nol spinga,teng(musbat) 
juftlikka, elektr 
zaryadiga va rang 
zaryadiga ega emas va u massa bilan birlashadi (o'zaro ta'sir qiladi). Bundan tashqari, 
u juda beqaror, bir nechta mumkin bo'lgan yo'llar orqali deyarli darhol boshqa 
zarrachalarga aylanadi. 

---