Η βασική διαφορά μεταξύ του μποζονίου μετρητή και του μποζονίου Higgs είναι ότι τα μποζόνια μετρητή έχουν σπιν 1, ενώ τα μποζόνια Higgs έχουν μηδενικό σπιν.
Τα μποζόνια μετρητή και τα μποζόνια Higgs είναι μποζονικά σωματίδια που συζητάμε κάτω από τα στοιχειώδη σωματίδια στη σωματιδιακή φυσική.
Τι είναι το Gauge Boson;
Το μποζόνιο μετρητή είναι μια μορφή φορέα δύναμης που μπορεί να φέρει οποιαδήποτε από τις θεμελιώδεις αλληλεπιδράσεις της φύσης που ονομάζονται δυνάμεις. Είναι ένας τύπος μποζονικού σωματιδίου. Συνήθως, οι αλληλεπιδράσεις των στοιχειωδών σωματιδίων μπορούν να περιγραφούν από μια θεωρία μετρητή καθώς τείνουν να αλληλεπιδρούν μεταξύ τους μέσω της ανταλλαγής μποζονίων μετρητή. Αυτά τα σωματίδια λειτουργούν ως εικονικά σωματίδια.
Εικόνα 01: Διαφορετικά στοιχειώδη σωματίδια
Γενικά, τα μποζόνια μετρητή που γνωρίζουμε έχουν σπιν 1. Επομένως, μπορούμε να πούμε ότι όλα τα μποζόνια μετρητή είναι διανυσματικά μποζόνια. Επιπλέον, αυτά τα μποζονικά σωματίδια διαφέρουν από άλλους τύπους σωματιδίων μποζονίων όπως τα μποζόνια Higgs, τα μεσόνια κ.λπ.
Όταν εξετάζουμε το τυπικό μοντέλο της σωματιδιακής φυσικής, μπορούμε να αναγνωρίσουμε 4 κύριους τύπους μποζονίων μετρητή όπως φωτόνια, μποζόνια W, μποζόνια Z και γκλουόνια. Τα φωτόνια είναι σωματίδια που φέρουν ηλεκτρομαγνητικές αλληλεπιδράσεις, ενώ τα μποζόνια W και Z τείνουν να φέρουν ασθενείς αλληλεπιδράσεις και τα γκλουόνια μπορούν να φέρουν ισχυρές αλληλεπιδράσεις. Ωστόσο, δεν μπορούμε να βρούμε απομονωμένα γλουόνια επειδή υπόκεινται σε έγχρωμο περιορισμό (τα έγχρωμα φορτισμένα σωματίδια δεν μπορούν να απομονωθούν· επομένως, δεν μπορούμε να παρατηρήσουμε απευθείας αυτά τα σωματίδια σε κανονικές συνθήκες).
Τι είναι το μποζόνιο Higgs;
Το μποζόνιο Higgs είναι ένα στοιχειώδες σωματίδιο που παράγεται μέσω της κβαντικής διέγερσης του πεδίου Higgs. Το πεδίο Higgs είναι ένα από τα πεδία στη θεωρία της σωματιδιακής φυσικής. Μπορούμε να αναγνωρίσουμε ένα σωματίδιο μποζονίου Higgs ως ένα τεράστιο βαθμωτό μποζόνιο με μηδενικό σπιν και χωρίς ηλεκτρικό φορτίο. Επιπλέον, δεν έχει χρωματική χρέωση. Μπορούμε να αναγνωρίσουμε αυτό το σωματίδιο ως ένα πολύ ασταθές μποζόνιο που μπορεί εύκολα να διασπαστεί σε άλλα σωματίδια αμέσως. Αυτό το σωματίδιο πήρε το όνομά του από τον φυσικό Peter Higgs για την ανακάλυψη.
Εικόνα 02: Ο Peter Higgs που εφηύρε τα μποζόνια Higgs
Λαμβάνοντας υπόψη την παραγωγή ενός σωματιδίου μποζονίου Higgs, μπορούμε να το παράγουμε με τρόπο πολύ παρόμοιο με την παραγωγή άλλων σωματιδίων σε έναν επιταχυντή σωματιδίων. Εδώ, πρέπει να επιταχύνουμε έναν μεγάλο αριθμό σωματιδίων για να πάρουμε εξαιρετικά υψηλές ενέργειες και πολύ κοντά στην ταχύτητα του φωτός, που τους επιτρέπει να συνθλίψουν μεταξύ τους. Λόγω των ακραίων ενεργειών αυτών των συγκρούσεων, μπορούμε περιστασιακά να πάρουμε τα επιθυμητά εσωτερικά σωματίδια.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ του μποζονίου μετρητή και του μποζονίου Higgs;
Τα μποζόνια μετρητή και τα μποζόνια Higgs είναι δύο διαφορετικοί τύποι μποζονικών σωματιδίων που βρίσκονται κάτω από στοιχειώδη σωματίδια ύλης. Το μποζόνιο μετρητή είναι μια μορφή φορέα δύναμης που μπορεί να φέρει οποιαδήποτε από τις θεμελιώδεις αλληλεπιδράσεις της φύσης που ονομάζονται δυνάμεις, ενώ το μποζόνιο Higgs είναι ένα στοιχειώδες σωματίδιο που παράγεται μέσω της κβαντικής διέγερσης του πεδίου Higgs. Επιπλέον, η βασική διαφορά μεταξύ του μποζονίου μετρητή και του μποζονίου Higgs είναι ότι τα μποζόνια μετρητή έχουν σπιν 1, ενώ το σπιν των μποζονίων Higgs είναι μηδέν.
Το παρακάτω infographic παραθέτει τις διαφορές μεταξύ του μποζονίου μετρητή και του μποζονίου Higgs σε μορφή πίνακα.
Σύνοψη – Gauge Boson vs Higgs Boson
Τα μποζόνια μετρητή και τα μποζόνια Higgs είναι στοιχειώδη σωματίδια. Τα μποζόνια μετρητών ονομάστηκαν από τον επιστήμονα Paul Dirac ενώ τα μποζόνια Higgs από τον φυσικό Peter Higgs που τα ανακάλυψε. Η βασική διαφορά μεταξύ του μποζονίου μετρητή και του μποζονίου Higgs είναι ότι τα μποζόνια μετρητή έχουν σπιν 1, ενώ το σπιν των μποζονίων Higgs είναι μηδέν.
