Vad är det som vi fortsätter att höra om - Higgs Boson, och varför är det viktigt?
Det har sagts att det bästa sättet att lära sig är att undervisa. Och om jag gör det rätt, kanske, bara kanske, förstår jag det lite bättre i slutet av avsnittet.
Jag skulle vilja vara tydlig att den här videon är för den person vars ögon glaserar varje gång du hör termen Higgs boson. Du vet att det är någon slags partikel, Nobelpris, massa, bla bla. Men du får inte riktigt vad det är och varför det är viktigt.
Låt oss börja med standardmodellen. Dessa är i huvudsak lagarna i partikelfysik eftersom forskare förstår dem. De förklarar hela saken och krafterna vi ser runt omkring oss. Nåväl, det mesta av saken finns det några stora mysterier som vi kommer att diskutera när vi går djupare in i detta.
Men det viktiga att förstå är att det finns två huvudkategorier: fermionerna och bosonerna.
Fermions är materia. Det finns protoner och neutroner som består av kvarkar, och det finns leptonerna, som är odelbara, som elektroner och neutriner. Med mig hittills? Allt du kan röra dig är dessa fermioner.
Bosonerna är de partiklar som kommunicerar universums krafter. Den du kanske är bekant med är fotonen, som kommunicerar den elektromagnetiska kraften. Sedan finns det gluon, som kommunicerar den starka kärnkraften och W- och Z-bosonerna som kommunicerar den svaga kärnkraften.
Mystery nummer 1, gravitation. Även om det är en av de grundläggande krafterna i universum, har ingen upptäckt en bosonpartikel som kommunicerar denna kraft. Så om du letar efter ett Nobelpris, hitta en gravity boson och det är ditt. Bevisa att tyngdkraften inte har någon boson, och att du också kan få ett Nobelpris. Hur som helst, det finns ett Nobelpris i det åt dig.
Återigen, detta är standardmodellen, och den beskriver exakt naturlagarna när vi ser dem omkring oss.
Ett av de största olösta mysterierna i fysiken var begreppet massa. Varför har någonting massa alls eller tröghet? Varför definierar mängden fysiska "grejer" i ett objekt hur lätt det är att flytta, eller hur svårt det är att få det att stoppa?
På 1960-talet förutspådde fysikern Peter Higgs att det måste finnas en sorts fält som genomsyrar allt utrymme och interagerar med materien, liksom en fisk som simmar genom vatten. Ju mer massa ett objekt har, desto mer interagerar det med detta Higgs-fält.
Och precis som de andra grundläggande krafterna i universum, bör Higgs-fältet ha en motsvarande boson för att kommunicera kraften - det här är Higgs-boson.
Fältet i sig är inte upptäckt, men om du på något sätt kunde upptäcka motsvarande Higgs-partiklar kan du anta att fältet finns.
Och det är här den stora Hadron Collider kommer in. Jobbet med en partikelaccelerator är att konvertera energi till materie via formeln e = mc2. Genom att accelerera partiklar - som protoner - till enorma hastigheter ger de dem en enorm mängd kinetisk energi. I sin nuvarande konfiguration flyttar LHC faktiskt protoner till 0,999999991c, vilket är cirka 10 km / h långsammare än ljusets hastighet.
När strålar av partiklar som rör sig i motsatta riktningar kraschar ihop koncentrerar den en enorm mängd energi till en liten rymdvolym. Denna energi behöver någonstans att gå så den fryser ut som materia (tack Einstein). Ju mer energi du kan kollidera, desto mer massiva partiklar kan du skapa.
Och så tillät LHC 2013 fysiker att äntligen kunna bekräfta närvaron av Higgs Boson genom att ställa in kollisionernas energi till exakt rätt nivå och sedan upptäcka kaskaden av partiklar som uppstår när Higgs bosoner förfaller.
Eftersom de rätta partiklarna upptäcks kan du anta närvaron av Higgs boson, och på grund av detta kan du anta närvaron av Higgs-fältet. Nobelpriser för alla.
Jag sa att det fanns några mysterier kvar; gravitationen var naturligtvis en, men det finns några fler. Verkligheten är att fysiker nu vet att saken jag beskrev egentligen bara är en bråkdel av hela universum. Kosmologer uppskattar att bara 4% av universum är den normala baryoniska frågan som vi är bekanta med.
Ytterligare 23% är mörk materia och ytterligare 73% är mörk energi. Så det finns fortfarande massor av mysterier att hålla fysiker upptagen i åratal.
Och så, 2013, slutade Large Hadron Collider äntligen den partikel som fysiker hade förutspått i 50 år. Den sista delen av standardmodellen visade sig äntligen existera, och vi är närmare förstå vad 4% av universum är. De andra 96% (åh och tyngdkraften) är fortfarande ett totalt mysterium.
Fysiker kämpar upp LHC till högre och högre nivåer av energi, för att söka efter andra partiklar, förstå mörk materia och se om de kan generera mikroskopiska svarta hål. Detta mäktiga instrument har mycket mer vetenskap att avslöja, så håll dig uppdaterad.
Det är Higgs Boson i ett nötskal. Låt mig veta om det finns andra begrepp inom partikelfysik som du vill prata om. Lägg dina idéer i kommentarerna nedan.
Podcast (ljud): Ladda ner (Längd: 6:17 - 5.8MB)
Prenumerera: Apple Podcasts | Android | RSS
Podcast (video): Ladda ner (Längd: 6:40 - 78.9MB)
Prenumerera: Apple Podcasts | Android | RSS
