Différence entre le boson de Higgs et la théorie des cordes

Différence principale - Boson de Higgs vs théorie des cordes

Le boson de Higgs est une particule fondamentale du modèle standard. Mais la théorie des cordes est une plate-forme théorique qui dépasse le modèle standard. Le boson de Higgs n'est plus une particule hypothétique car l'existence des Higgs a déjà été confirmée. Mais la théorie des cordes n'est pas une théorie complètement développée. Il est encore en développement. Le boson de Higgs est la particule qui donne la masse aux autres particules. La théorie des cordes n’est pas une solution à une question unique, mais une tentative pour expliquer toutes les interactions fondamentales ainsi que la manière dont la matière est faite.. C'est la principale différence entre Higgs Boson et la théorie des cordes.

Cet article explique,

1. Qu'est-ce que le boson de Higgs - Définition, théorie / concepts

2. Qu'est-ce que la théorie des cordes? Définition, Théorie / Concepts

3. Quelle est la différence entre Higgs Boson et String Theory

Qu'est-ce que le boson de Higgs?

En physique, tous les porteurs de force sont des bosons et obéissent donc aux statistiques de Bose-Einstein. Contrairement aux Fermions, les bosons ont des rotations entières. Il existe plusieurs types de bosons, à savoir les bosons composites, W⁺, W^-, Z⁰, gluons, photon, graviton et Higgs. Selon le modèle standard, les photons et les gluons sont considérés comme les particules intermédiaires dans les interactions électromagnétiques et fortes. Aussi, W⁺- et les bosons Z sont les particules intermédiaires dans l'interaction faible. De plus, le graviton est considéré comme le vecteur de force dans l’interaction gravitationnelle..

Le boson de Higgs, également connu sous le nom de Particule de dieu, est un boson à zéro spin. Il a été nommé d'après un physicien britannique; Peter Higgs. Le higgs est une particule fondamentale sans charge électrique ni charge de couleur. Il est normalement désigné par le symbole “H ⁰” Même si le Higgs est une particule médiatrice, ce n'est pas un porteur de force d'interaction fondamentale.

Selon les concepts de la physique des particules, les particules médiatrices ou les porteurs de force médiatisent les interactions avec leurs champs respectifs. Par exemple, le photon intervient dans les interactions avec le champ électromagnétique et il s’agit d’une excitation quantique du champ électromagnétique. De la même manière, le boson de Higgs agit comme médiateur avec le champ de Higgs et constitue une excitation quantique du champ de Higgs. Selon le modèle standard, le boson de Higgs interagit avec le champ de Higgs et donne une masse à toutes les autres particules fondamentales. Par conséquent, ce mécanisme est considéré comme l’un des phénomènes les plus importants de la science..

Contrairement aux photons, les masses invariantes de graviton ou de gluon sont nulles; le boson de Higgs est une particule massive ayant une masse dans la gamme de 125 GeV / c² -126 GeV / c². Il faut donc beaucoup d’énergie pour créer un boson de Higgs. Dans un accélérateur de particules, les particules chargées sont accélérées et frappent les unes contre les autres. En conséquence, l’énergie des particules est convertie en masse selon l’équation d’Einstein E = mc² . Pour créer un boson de Higgs, un accélérateur de particules doit pouvoir accélérer les particules très près de la vitesse de la lumière, car le boson de Higgs est une particule massive. Cependant, en 2013, le grand collisionneur de hadrons (LHC) du CERN a annoncé qu'il avait réussi à découvrir la particule de Higgs. Même si le modèle standard n’est pas une histoire complètement acceptable de matière et d’énergie, l’existence de la particule de Higgs a confirmé certaines autres prédictions importantes du modèle standard: l’existence du champ de Higgs, le mécanisme de Higgs et la manière dont les particules acquièrent leur Masse.    

Higgs est une particule très instable. Il a été observé que les particules de Higgs se désintègrent en deux bosons Z, deux bosons W ou deux photons immédiatement après leur création..

Selon le modèle standard, la particule de Higgs était un boson hypothétique jusqu'à sa découverte en 2013, qui donne une masse à toutes les particules fondamentales. Par conséquent, la découverte de la particule de Higgs (2012-2013) a résolu le casse-tête le plus profond du modèle standard. Le Higgs n'est plus une particule hypothétique mais une réalité. La découverte du boson de Higgs est considérée comme une étape importante dans la physique des particules fondamentale et aussi comme un point de repère de l'histoire humaine..

Résumé des interactions entre certaines particules décrites dans le modèle standard

Quelle est la théorie des cordes

En 1950, les deux théories radicales; La théorie de la relativité d'Einstein et la physique quantique semblaient suffisantes pour expliquer la plupart des phénomènes / caractéristiques physiques observés dans l'univers. Les deux théories ont été utilisées pour expliquer les choses de l'origine de l'univers au destin ultime des objets cosmologiques. Cependant, peu à peu, les scientifiques ont compris que les deux théories n'étaient pas suffisantes pour expliquer certains phénomènes et caractéristiques observés. Ainsi, ils ont dû développer une nouvelle théorie qui pourrait expliquer celles qui ne pourraient pas être expliquées par la physique quantique ou la théorie de la relativité. La première tentative a été le modèle standard qui explique toutes les particules fondamentales dont est composée la matière. Le modèle a également expliqué toutes les interactions fondamentales dans l'univers à une exception près; l'interaction gravitationnelle n'était pas incluse dans ce modèle standard. Par conséquent, le modèle standard n'est pas une théorie complètement unifiée. On s'est rendu compte qu'il était difficile de combiner l'interaction gravitationnelle avec trois autres interactions fondamentales.

La théorie des cordes est un modèle théorique basé sur des objets fondamentaux unidimensionnels. Ces objets sont appelés chaînes car ils sont supposés être unidimensionnels. Dans la théorie des cordes, les cordes peuvent vibrer dans différents états vibratoires. Même si les cordes sont unidimensionnelles, elles ressemblent à des particules lorsqu'elles vibrent. Différents états vibratoires des cordes correspondent à différents types de particules dont les propriétés de masse, de spin, de charge et autres sont déterminées par les états vibratoires des cordes. L'un des états vibratoires de la chaîne correspond à la particule d'interaction gravitationnelle médiatrice appelée «graviton». Ainsi, la théorie des cordes est considérée comme une théorie de la gravité quantique. La théorie des cordes inclut toutes les interactions fondamentales.

Les chaînes dans les théories des chaînes peuvent être des chaînes fermées ou des chaînes ouvertes, ou les deux. On peut commencer à développer une théorie des cordes à partir de n'importe quel type de ces cordes. S'il veut développer une théorie des cordes uniquement pour les bosons, c'est une théorie bosonique des cordes. Une théorie bosonique des cordes explique toutes les interactions fondamentales sauf la matière. La théorie des cordes bosonic est une théorie à 26 dimensions. Mais si quelqu'un veut développer une théorie des cordes capable d'expliquer toutes les interactions fondamentales ainsi que la matière, une symétrie spéciale entre les bosons (porteurs de force) et les fermions (particules de matière) appelée «supersymétrie» est nécessaire. Une telle théorie des cordes est connue sous le nom de «théorie des supercordes». Il existe cinq types de théories des supercordes et celles-ci sont en cours de développement. La dernière révolution dans la théorie des cordes est "la théorie M" qui est encore en développement.

Coupe transversale d'une variété quintique de Calabi-Yau

Différence entre le boson de Higgs et la théorie des cordes

Définition de base

Le boson de Higgs: Le boson de Higgs est la particule qui donne la masse aux autres particules.

La théorie des cordes: La théorie des cordes est un modèle théorique qui tente d'expliquer la manière dont la matière est constituée, les interactions fondamentales, etc..

Acceptabilité

Le boson de Higgs: L'existence du boson de Higgs a été confirmée.

La théorie des cordes: La théorie des cordes est encore en développement.

Autres points de vue

Le boson de Higgs: Certains physiciens pensent qu'il pourrait y avoir plus d'un boson de Higgs.

La théorie des cordes: Plusieurs types de théories des cordes existent.

 Courtoisie d'image:

“Calabi yau" Par Jbourjai - Sortie Mathematica - créée par l'auteur (domaine public) via Commons Wikimedia

“Interactions entre particules élémentaires” Par: utilisateur: TriTertButoxy, utilisateur:Stannered - en: Image: Interactions.png (Domaine Public) via Commons Wikimedia