efectul Higgs a fost teoretizat pentru prima dată în 1968 de către scriitorii PRL symmetry breaking papers. În 1964, trei echipe au scris lucrări științifice care propuneau abordări conexe, dar diferite, pentru a explica modul în care ar putea apărea masa în teoriile gabaritului local.

în 2013, bosonul Higgs, și implicit efectul Higgs, au fost dovedite provizoriu la Large Hadron Collider (iar bosonul Higgs a fost descoperit pe 4 iulie 2012). Efectul a fost văzut ca găsirea unei piese lipsă a Modelului Standard.conform teoriei gabaritului (teoria care stă la baza Modelului Standard), toate particulele purtătoare de forță ar trebui să fie fără masă. Cu toate acestea, particulele de forță care mediază forța slabă au masă. Acest lucru se datorează efectului Higgs, care rupe simetria SU(2); (SU înseamnă unitar special, un tip de matrice, iar 2 se referă la dimensiunea matricelor implicate).

o simetrie a unui sistem este o operație făcută unui sistem, cum ar fi rotația sau deplasarea, care lasă sistemul fundamental neschimbat. O simetrie oferă, de asemenea, o regulă pentru modul în care ceva ar trebui să acționeze întotdeauna dacă nu este acționat de o forță exterioară. Un exemplu este un cub Rubik. Dacă luăm un cub Rubik și îl amestecăm făcând orice mișcări dorim, este încă posibil să îl rezolvăm. Deoarece fiecare mișcare pe care o facem lasă încă Cubul Rubik rezolvabil, putem spune că aceste mișcări sunt ‘simetrii’ ale cubului Rubik. Împreună, ele formează ceea ce numim grupul de simetrie al cubului Rubik. Efectuarea oricăreia dintre aceste mișcări nu schimbă puzzle-ul, lăsându-l întotdeauna rezolvabil. Dar, putem rupe această simetrie făcând ceva de genul demontării cubului și al asamblării sale într-un mod complet greșit. Indiferent de mișcările pe care le încercăm acum, nu este posibil să rezolvăm cubul. Ruperea cubului în afară și punerea lui înapoi împreună într-un mod greșit este forța exterioară: fără această forță exterioară, nimic din ceea ce facem cubului nu îl face de nerezolvat. Simetria cubului Rubik este că rămâne rezolvabilă indiferent de mișcările pe care le facem, atâta timp cât nu distrugem cubul.

crearea bosonului Higgs

modul în care simetria SU(2) este ruptă este cunoscută sub numele de „ruperea spontană a simetriei”. Spontan înseamnă aleatoriu sau neașteptat, simetriile sunt regulile care se schimbă, iar ruperea se referă la faptul că simetriile nu mai sunt aceleași. Rezultatul ruperii spontane a simetriei SU (2) poate fi un boson Higgs.

așa-numitul „potențial de pălărie Mexican”

motivul efectului Higgs

efectul Higgs apare deoarece Natura „tinde” spre cea mai mică stare de energie. Efectul Higgs se va întâmpla deoarece bosonii ecartament în apropierea unui câmp Higgs vor dori să se afle în stările lor energetice cele mai scăzute, iar acest lucru ar rupe cel puțin o simetrie.

pentru a justifica acordarea de masă unei particule fără masă, oamenii de știință au fost forțați să facă ceva neobișnuit. Ei au presupus că vidul (spațiul gol) are de fapt energie și, în acest fel, dacă o particulă pe care o considerăm fără masă ar intra în ea, energia din vid ar fi transferată în acea particulă, dându-i masă. Un matematician pe nume Jeffrey Goldstone a dovedit că dacă încălcați o simetrie (de exemplu, o simetrie cu un cub Rubik ar fi dacă afirmați că colțurile trebuie întotdeauna rotite de 0 sau 3 ori pentru a fi rezolvabile (funcționează)), va avea loc o reacție. În cazul cubului Rubik, Cubul va deveni de nerezolvat dacă este încălcat. În cazul câmpului Higgs, se produce ceva numit după Jeffrey Goldstone (și un alt om de știință care a lucrat cu el pe nume Yoichiro Nambu), un boson Nambu-Goldstone. Aceasta este o formă excitată sau energică a vidului, care poate fi graficată dezvăluind ceea ce se arată mai sus. Acest lucru a fost explicat pentru prima dată de Peter Higgs.