מחקר בגובה העיניים

מחקר בגובה העיניים

מפעל ייחודי של הקרן הלאומית למדע שמטרתו להנגיש את הישגי המחקרים הממומנים על ידה לציבור הרחב.

עובדות ומספרים

< חזרה למחקרים
פרופ' בנימין סבטיצקי
ביה"ס לפיסיקה ולאסטרונומיה
אוניברסיטת תל-אביב
מדעים מדוייקים וטכנולוגיה
תקופת המחקר
2013-2017

תעלומת המשקל של חלקיק היגס

חוקרים חקרו חלקיקים חדשים שעשויים להסביר מדוע המסה של חלקיק היגס – המסייע לייצור מסת אבני הבניין של החומר – היא קלה יחסית

נכתב ע''י בנימין סבטיצקי, 15 אוק 2018

חלקיק היגס מסייע לייצור המסה של החלקיקים היסודיים (כגון קווארקים ואלקטרונים) – שהם אבני הבניין של החומר. הוא התגלה ב-2012 ב-LHC – מאיץ החלקיקים הגדול בעולם – והייתה זו אבן דרך היסטורית בניסיון של המדענים להבין את המבנה היסודי של החומר ביקום. עם זאת, תגלית זו העמידה אותם בפני תעלומה מדעית חדשה: אמנם חלקיק היגס כבד יותר מכל החלקיקים הידועים כמעט, אך לא בהרבה – כיצד זה ייתכן? ההיגס, בדומה לחלקיקים אחרים, אמור להיות מושפע מאנרגיות גדולות שמתקבלות משדות חלקיקים אחרים, שתמיד ינסו להעלות את המסה שלו. בנוסף, מכיוון שהוא חסר ספין (כלומר הוא לא מסתובב סביב צירו), מסתו אמורה להיות גדולה מאוד. על כן נשאלת השאלה מדוע אין זה כך; כיצד ייתכן שלהיגס אין מסה עצומה? במקום 10 בחזקת 19 GeV (ג'יגה אלקטרון-וולט) מסתו היא 126 GeV. זוהי תעלומה מדעית משמעותית שעדיין לא נפתרה. במחקרנו ביקשנו לנסות לפתור אותה. באמצעות שיטות אנליטיות ונומריות לחישוב מסות של חלקיקים במחשבי-על (בעלי כושר חישוב עצום), חקרנו תיאוריה ("היפר-צבע" שמה) שלפיה ההיגס מורכב מחלקיקים חדשים, שלא היו ידועים עד כה, הקשורים יחדיו בכוח משיכה חזק וחדש. גילינו שייתכן כי חלק מהחלקיקים החדשים הללו כבדים מכפי שנראה עד כה (בעלי מסה של כ-5,000 GeV), וייתכן שהקשר העוצמתי ביניהם הופך אותם דווקא לקלים וכך מוביל למסה הנמוכה יחסית של ההיגס. בנוסף, בין החלקיקים הללו קיים גם אחד שעשוי להשפיע חזק על המסה של הקווארק העליון (Top quark) – אחד החלקיקים המסיביים ביותר מבין החלקיקים היסודיים. כך הוא מסביר מדוע הקווארק העליון גדול בהרבה מקווארקים אחרים. ניסיונות עתידיים שייעשו במאיצי חלקיקים יעידו אם התיאוריה הזאת נכונה (אנו סבורים כי לפחות אחד החלקיקים החדשים יתגלה בהם בשנים הקרובות), ואם תרמנו לפתרון תעלומת ההיגס.

פורסם בתאריך - 03-אוקטובר-2019 - התכנים נכונים ליום הפרסום

תמונות המחקר

מילות מפתח

שיטות חישוביות
חלקיקים אלמנטריים
חלקיק היגס
קוורקים
תורות כיול
פורסם בתאריך - 03-אוקטובר-2019 - התכנים נכונים ליום הפרסום