Cos’è il Bosone di Higgs? Una particella

Il Bosone di Higgs è la particella che chiude il modello teorico delle particelle elementari; questa particella permea costantemente lo spazio vuoto dell’universo, è la sua stessa antiparticella e ha carica elettrica e spin = 0

 


Il Bosone di Higgs

 

 

Cos’è il Bosone di Higgs? 

 

Nel modello standar, che descrive le quattro interazioni fondamentali (interazioni: elettromagnetica, nucleare forte, nucleare debole e la gravità) come entità di un’unica interazione,

l’interazione elettromagnetica e l’interazione nucleare debole vengono unificate, negli anni 60, in interazione elettro debole che le descrive congiuntamente.

Ma il modello elettro debole non riusciva a spiegare il motivo per cui le particelle elementari hanno massa e masse diverse tra loro.

 

La massa ha un ruolo fondamentale nel meccanismo dell’Universo, la massa è ciò che differenzia particelle che possono sembrare identiche ma differiscono solo nella loro massa.

La soluzione all’incognita della massa delle particelle è stata trovata nel 1964 da Peter Higgs, Francois Englert, Robert Brout, Gerard Guralnik, Tom Kibble e Hagen.

 

Le strutture e le simmetrie del modello standar delle particelle e delle forze fondamentali sono state celate, per molti anni, dalla massa.

Il fotone è la particella che trasmette la forza elettromagnetica e non possedendo massa può viaggiare alla velocità della luce,

mentre i Bosoni W e Z pesano più dell’atomo di ferro e la loro massa diminuisce il raggio d’azione limitando la forza debole.



Il meccanismo di  Higgs:

 

si fonda sulla teoria di rottura spontanea di simmetria e prevede l’introduzione di un nuovo campo (campo di Higgs) di forze, che pervade lo spazio.

Al campo di Higgs viene associata una nuova particella il Bosone di Higgs; mentre il campo magnetico è associato al fotone, il bosone di Higgs è il responsabile della massa delle particelle.

 

Nella forti energie dell’universo primordiale il campo di Higgs risulta simmetrico, i Fotoni e i Bosoni W e Z sono privi di massa,

mentre l’interazione nucleare debole e quella elettromagnetica risultano unificate.

 

Nell’universo attuale a basse energie le interazioni debole ed elettromagnetica risultano distinte e il campo di Higgs viene alterato.

Di conseguenza con la rottura di simmetria del campo di Higgs i Bosoni acquistano massa mentre i fotoni ne restano privi.



Il Bosone di Higgs:

 

è privo di carica elettrica e di spin (spin = rotazione della particella intorno al proprio asse) con possibili valori diversi di massa; e genera il campo di Higgs.

Il 4 Luglio 2012 i dati provenienti dall’acceleratore di particelle del CERN di Ginevra hanno confermato l’esistenza del Bosone di Higgs,

che coincide con la Teoria di Peter Higgs e Francois Englart del 1964, premi nobel per la fisica nel 2013.


 


Relazione:

 

Il Bosone di Higgs genera il campo di Higgs (lo spazio vuoto dell’universo, la materia spazio tempo) dove: a basse energie come quelle attuali, l’interazione elettromagnetica e nucleare debole si dividono

con conseguente rottura di simmetria del campo di Higgs (costituito da Bosoni di Higgs che lo permeano costantemente).

 

Rompendosi la simmetria del campo di Higgs: i Bosoni, W e Z, acquistano massa mentre i fotoni ne restano privi; i bosoni W e Z appartengoni alla famiglia dei bosoni vettori.

Il Bosone Z è un bosone (particella elementare) capace di mediare interazioni deboli senza variazione di carica elettrica.

 

Il Bosone W è stato introdotto per impedire la divergenza ad alte energie della probabilità di interazione dei neutrini.

I Bosoni W e Z sono le antiparticelle della loro compagna, esistono due tipi di Bosone W e hanno ripsettivamente carica elettrica -1 per il primo; e carica elettrica +1 per il secondo Bosone W.

Il Bosone Z è neutro, entrambi i tre bosoni hanno spin = 1 (spin = rotazione della particella intorno al proprio asse) mentre il Bosone di Higgs ha spin = 0


 

 


Cos’è il Bosone di Higgs?

 

Il Bosone di Higgs è una particella elementare, ed è la sua stessa antiparticella,  genera il campo di Higgs permeando costantemente lo spazio vuoto dell’universo, è privo di carica elettrica e di spin.

spin: momento angolare intrinseco della particella nella sua orbita intorno al nucleo dell’atomo.

Guarda la videoconferenza del’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare di frascati 

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Il Bosone di Higgs in un bicchier d’acqua


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