het Higgs-effect werd voor het eerst getheoretiseerd in 1968 door schrijvers van de PRL symmetry breaking papers. In 1964 schreven drie teams wetenschappelijke artikelen die verwante maar verschillende benaderingen voorstelden om uit te leggen hoe massa zou kunnen ontstaan in lokale ijktheorieën.

in 2013 werd het higgsboson, en impliciet Het Higgseffect, voorlopig bewezen bij de Large Hadron Collider (en het higgsboson werd ontdekt op 4 juli 2012). Het effect werd gezien als het vinden van een missend stuk van het standaardmodel.

volgens de ijktheorie (de theorie die ten grondslag ligt aan het standaardmodel) moeten alle krachtdragende deeltjes massaloos zijn. Echter, de kracht-deeltjes die de zwakke kracht bemiddelen hebben massa. Dit komt door het Higgs-effect, dat de su(2) – symmetrie verbreekt (SU staat voor special unitary, een type matrix, en 2 verwijst naar de grootte van de betrokken matrices).

een symmetrie van een systeem is een bewerking uitgevoerd aan een systeem, zoals rotatie of verplaatsing, die het systeem fundamenteel onveranderd laat. Een symmetrie voorziet ook in een regel voor hoe iets altijd moet handelen, tenzij er door een externe kracht op gereageerd wordt. Een voorbeeld is een Rubik ‘ S Cube. Als we een Rubik ‘ s kubus nemen en het Roerei door het maken van wat we willen zetten, is het nog steeds mogelijk om het op te lossen. Aangezien elke zet die we maken nog steeds de Rubik ’s kubus oplosbaar laat, kunnen we zeggen dat deze zetten’ symmetrieën ‘zijn van de Rubik’ s kubus. Samen vormen ze wat we de symmetriegroep van de Rubik ‘ s kubus noemen. Het maken van een van deze bewegingen verandert de puzzel niet, het blijft altijd oplosbaar. Maar we kunnen deze symmetrie doorbreken door iets te doen zoals de kubus uit elkaar halen en hem op een volledig verkeerde manier weer in elkaar zetten. Het maakt niet uit welke bewegingen we nu proberen, het is niet mogelijk om de kubus op te lossen. De kubus uit elkaar halen en op de verkeerde manier weer in elkaar zetten is de ‘externe kracht’: zonder deze externe kracht maakt niets wat we met de kubus doen het onoplosbaar. De symmetrie van de Rubik ‘ s kubus is dat het oplosbaar blijft wat we ook doen, zolang we de kubus niet uit elkaar halen.

creatie van Higgsbosonedit

de manier waarop de su(2) – symmetrie wordt gebroken is bekend als “spontane symmetriebreuk”. Spontaan betekent willekeurig of onverwacht, symmetrieën zijn de regels die worden veranderd, en breken verwijst naar het feit dat de symmetrieën niet langer hetzelfde zijn. Het resultaat van het spontaan breken van de su (2) symmetrie kan een Higgs boson zijn.

het zogenaamde”Mexican Hat Potential “

reden voor Higgs effectEdit

het Higgs-effect treedt op omdat de natuur” neigt ” naar de laagste energietoestand. Het Higgs-effect zal gebeuren omdat ijkbosonen in de buurt van een higgsveld in hun laagste energietoestand willen zijn, en dit zou minstens één symmetrie breken.

om het geven van massa aan een would-be massaloos deeltje te rechtvaardigen, werden wetenschappers gedwongen om iets ongewoons te doen. Ze veronderstelden dat vacuums (lege ruimte) daadwerkelijk energie hadden, en op die manier, als een deeltje dat we als massaloos beschouwen erin zou binnendringen, zou de energie van het vacuüm in dat deeltje worden overgebracht, waardoor het massa zou krijgen. Een wiskundige genaamd Jeffrey Goldstone bewees dat als je een symmetrie schendt (bijvoorbeeld, een symmetrie met een Rubik ‘ s kubus zou zijn als je stelt dat de hoeken altijd 0 of 3 keer moeten worden gedraaid om oplosbaar te zijn (het werkt)), een reactie zal optreden. In het geval van de Rubik ‘ s kubus, zal de kubus onoplosbaar worden als geschonden. In het geval van het higgsveld wordt iets geproduceerd dat vernoemd is naar Jeffrey Goldstone (en een andere wetenschapper die met hem samenwerkte genaamd Yoichiro Nambu), een Nambu-Goldstone boson. Dit is een opgewekte of energetische vorm van het vacuüm, die kan worden afgebeeld onthullend wat hierboven getoond. Dit werd voor het eerst uitgelegd door Peter Higgs.