Katta Adron Kollayderi bizga qanday natijalarni bera oldi? Hukumatlarga bir necha mlrd $ va kattta baza, mehnatga tushgan ushbu loyiha o`tgan 13 yil ichida o`zini oqlay oldimi degan savol o`rtaga chiqadi. Biz bemmalol KAK yordamida qilingan kashfiyotlar o`z nomini oqlay oldi deyishimiz mumkin. Shubhasiz ushbu kashfiyotlar ichida eng katta kashfiyot Higgs bozoni va 5 ta`sir kuchi Higgs maydonini aytib o`tmasak bo`lmasdi, yaxshisi quyida KAK bilan bog`liq bo`lgan har bir kashfiyot haqida qisqacha to`xtalib o`tamiz.
Higgs Bozoni – ‘Ilohiy zarra’ deb nom olgan elementar zarra. Bu zarrachalar fizikasi standart modelidagi massiv skalyar elementar zarrachadir. Higgs bozoni Higgs maydonining kvantidir, u massasiz zarrachalarning qanday qilib materiya massasini hosil qilish mumkin ligi faraz qilinadi, ammo fizikasi to`liq ochilmagann. KAKning qurilishidan asosiy maqsadlardan biri Higgs bozoni mavjudliligini ekspremental aniqlashdan iborat b`lgan. 2010-yilning boshlarida ishga tushirilgan KAKda ilk tadqiqot natijalariga ko`ra borligi tahmin qilingan. Ushbu zarra mavjudliginio`tgan asrning 70-yillarida bir qator olimlar tomoidan borligi nazariy jihatdan tahmin qilingan edi, ulardan Peter Higgs ancha ishonchli hisob-kitoblarni olib boradi. KAK ishga tushirilgandan so`ng Higgs bozonini qayd etish imkoni tug`iladi, 2012-yilning 5-iyulida olingan natijalar bo`yicha ilmiy konferensiyada rasman Higgs bozoni dedektorlarda qayd etilgani ommaga e`lon qilinadi. Peter Higgsga 2013-yilda Nobel mukofoti topshiriladi. Higgs bozoni massa qanday hosil bo`lishligini tushuntirib beruchi standart modelning bir qismidir.
Standart modelning to`liq holga keltirilishi: Avval standrt model nima degan savolga javob berishimiz kerak bo`ladi, so`ngra KAK unga qanday o`zgartirish kerak ekanligi ayon bo`ladi. Klassik fizika qonunlari ya`ni maktabda o`rgatiladigan qism moddani atom o`lchamlarigacha, elektron bulut va yadro tarkibigacha tushuntirib bera oladi, ammo yadro ichida, elektron ichida qanday hodisalar bo`lishi, uning ichida fizika qonunlari qanday kechishi haqida javob bera olmaydi. Standart model yordamida barcha elemetar zarrachalarning tabiati va hususiyatlarini tushuntirish mumkin bo`ladi. Bulardan tashqari bizga ma`lum 5ta o`zaro tasirlashishdan:
Gravitatsion
Elektromagnit
Kuchli o`zaro ta`sirlashish
Kuchsiz o`zaro tasirlashish
Yangi kashfqilingan ta`sir turi Higgs maydoni ta`siri
Shulardan standart model yordamida 4tasini, Gravitatsion ta`sirlashishdan qolgan barchasini tushuntirsa bo`ladi. Bulardan tashqari Standart model turli xil xuxusiyatlarini zaif neytral oqimlar va W va Z bosonlari juda aniqlik bilan bashorat qilgan. Glyuon – tabiatdagi eng kuchli ta`sir uchun javob beradi, u kvarklarni proton va neytronlar ichida tutib turadi. Foton esa elektromagnit ta`sirini o`tkazadi, radioto`lqinlar, ko`rinadigan ranglar, radiatsiya va boshqa elektromagnit ta`sirlashishda ishtirok etadi. W va Zbozoni kuchsiz o`zaro ta`sirini o`tkazadi. Masalan quyosh markazidagi parchalanish yoki termoyadro reaksiyalari uchun javobgar hisoblanadi. Bularning barchasini Higgs bozoni birlashtirib turadi, shuning uchun ham Higgs bozonini ekspremental kashf qilish uchun juda ko`pchilik qiziqish bildiradi. Ya`ni standart model Higgs bozonisiz oldiga qo`yilgan savollarga javob bera olmaydi.
Higgs maydoni: Bizni o`rab olgan moddiy olam - tabiat bizning ongimizga bog’liq bo`lmagan obxektiv borliq, real mavjudot - materiyadan tashkil topgan. Materiya ikki turda - modda va maydon ko`rinishlarida yashaydi. Modda tinchlikdagi massaga ega bo`lgan materiya turi bo`lib, oxir-oqibatda tinchlikdagi massasi nolga teng bo`lmagan elementar zarralar (elektron, proton va neytronlar) yig’indisiga keltiriladi. Fizik maydonlar materiyaning maxsus shakli bo`lib, erkinlik daraja soni cheksiz fizik sistemadir. Maydonlar zarralar o`zaro taxsirini uzatuvchi fazoning maxsus uyg’ongan holatigina bo`lib qolmasdan, ularni vujudga keltirgan zarralardan mustaqil holda ham mavjud bo`la oladi (masalan, elektromagnit to`lqinlar). Tajribalar ko`rsatadiki, maydon energiyasi va impulpsi diskret o`zgaradi, yaxni har bir fizik maydonga maxlum elementar zarralar - maydon kvantlari mos keladi (masalan, elektromagnit maydonga - fotonlar, yadroviy maydonga - , K- mezonlar va glyuonlar, gravitatsion maydonga - gravitonlar, kuchsiz o`zaro taxsir maydoniga - W va Zo oraliq bozonlar). Modda atom va molekulalardan tashkil topgan. Ular mikrodunyoning (xarakterli chegarasi 10-18 m < R <10-10 m) eng yirik vakillaridir. Atomlar yanada maydaroq obxektlar-elektronlar (Re 10-18 m) va atom yadrolari (Rya 10-14 m) dan tashkil topgan. Atom yadrolari o`z navbatida protonlar va neytronlar (nuklonlar)dan tuzilgan. Nuklonlar ham tarkibiy qismi murakkab bo`lgan elementar zarralar bo`lib, kvarklar deb ataluvchi “haqiqiy elementar” zarralardan qurilgan. elektronlar va kvarklar boshqa yanada maydaroq va elementarroq obektga keltirilmaydigan “fundamental zarralar” dir. Shunday ekan qanday qilib Higgs maydoni o`zaro ta`sir qiluvchi zarrachalarga massiv ta`sir qiladi. Bu ancha murakkab savol, u Gravitatsion ta`sirdan farqli o`laroq massasiz bo`lgan zarrachalar bilan ham ta`sirlashish qobiliyatiga ega hamdir.
Yangi kvark turlari. Odatda kvarklar ikkitadan yoki uchtadan birlashib, proton yoki neytronlarni hosil qiladi. 2018-yilda CERNda aniqlangan ekzotik zarralar, 4 yoki 5ta kvarkning birlashishidan hosil bo`lganligi tastiqlandi. Ikkita maftunkor kvarklardan va antikvarklardan tashkil topgan birimchi zarracha ekanligi aniqlanadi. Hozirgacha KAK va boshqa qurilmalarda o`tkazilgan tajribalarda faqat maksimum ikkita og`ir kvarklardan iborat tetrokvarklarni aniqlagan edi, ulardan hech qaysi biri ikkita kvark juftlaridan ortiq bo`lmagan.
Olamning paydo bo`lishi, koinotning kengayishi va qora materiya haqida yangi qarashlarning shakllanishiga asos: Koinot rivojlanishining 10-10 sek gacha massasiz zarrachalar bo`lgan kichik koinotning “qaynab turgan sho`rvasi”ning asosiy tashkil etuvchisi bo`lgan. Koinot rivojlanishining dastlabki 10-36 sekundida yagona ta`sir nazariyasi barbod bo`ldi. O`zaro ta`sirlarning tabiati o`zgara boshladi. Yuqori xarorat fundamental zarrachalardan og’irroq zarralar xosil qilish imkonini bermagan. Keyingi 1 mks dan so`ng Koinot sovishi natijasida kichik zarrachalar massaga ega bo`la boshlaydilar va koinotning o`lchami 10-14 sm ga teng bo`lib qoladi. Shu paytda Koinotdagi moddani tashkil etuvchi “g’isht”lari – kvarklar paydo bo`la boshlaydi. Kvarklarning o`zaro birlashib, massiv zarrachalar – adron va antiadronlar xosil bo`la boshladi. Koinotning sovishi adronlar sonining leptonlar soniga nisbatan pasayishiga olib keldi. Leptonlar orasida neytrinolar xam bor. Koinotning yoshi 10 sek bo`lganda massaga ega bo`lmagan neytrino qolgan zarralardan mustaqil ravishda kengaya boshladi. Ushbu neytrinolar relikt neytrinolari deb ataladi. Ushbu nurlanishlar xozirgi paytgacha saqlanib kelmoqda.