Khảo sát thế Higgs V(Φ)=μ2Φ†Φ+λ(Φ†Φ)2, quan sát chân không dời về giá trị khác 0 v=−μ2/λ khi μ2<0, và liên hệ với sinh khối lượng cho boson W và Z.
Nghiên cứu
Dụng cụ
Canvas chiếu 3D của trường và thế (xoay được)
Thanh trượt “Cường độ” (cường độ tương tác trường)
Thanh trượt “Thang năng lượng”
Nút “Tạm dừng” và “Đặt lại góc nhìn”
Các bước tiến hành
Đọc dạng thế
Xoay góc nhìn 3D và quan sát dạng thế: với μ2>0 chỉ có một cực tiểu tại gốc, còn μ2<0 thế trở thành “mũ Mexico” với các cực tiểu tạo thành vòng tròn tại v=−μ2/λ≈246 GeV.
Quét các tham số
Di chuyển thanh trượt cường độ và thang năng lượng, quan sát giá trị kỳ vọng chân không và khối lượng boson thay đổi: mW=21gv và mZ=21g2+g′2v tăng theo v trong khi photon vẫn không khối lượng.
Diễn giải mode kích thích
Tạm dừng mô hình và phân biệt hai mode trên thế dạng vòng: dao động dọc theo vòng không tốn năng lượng (các mode Goldstone không khối lượng bị W và Z hấp thụ), còn dao động xuyên tâm có khối lượng — kích thích xuyên tâm đó chính là boson Higgs, mh≈125 GeV.
Mô phỏng
Lịch sử thí nghiệm
Năm 1964, ba nhóm — François Englert và Robert Brout; Peter Higgs; Gerald Guralnik, Carl Hagen và Tom Kibble — độc lập chỉ ra cách phá vỡ đối xứng tự phát sinh khối lượng cho boson chuẩn mà không phá bất biến chuẩn. Steven Weinberg và Abdus Salam đưa cơ chế vào lý thuyết điện-yếu năm 1967, tiên đoán khối lượng W và Z được đo tại CERN năm 1983.
Ngày 4/7/2012, hai cộng tác ATLAS và CMS tại Máy gia tốc Hadron Lớn công bố một boson mới khoảng 125 GeV với tính chất khớp Higgs; Englert và Higgs nhận Nobel 2013 (Brout mất năm 2011). Nghiên cứu chính xác các tương tác của boson — kể cả tự tương tác — vẫn là chương trình đang chạy của LHC.