Zvětšit obrázek

Higgsovy bubliny v simulaci. Kredit: University of Helsinki.

Jak je známo, nedávno víceméně objevený Higgsův boson hraje klíčovou roli ve vysvětlení hmotnosti elementárních částic. Tyto hmotnosti jsou přitom rozhodující v mnoha zásadních mikroskopických dějích, takže Higgsův boson vlastně má na náš vesmír významný vliv. Zároveň není tajemstvím, že mezi vědci bobtná rozčarování nad předpisovým chováním Higgsova bosonu. Zatím totiž funguje přesně podle příručky, tedy podle předpovědí Standardního modelu, a nenechává žádný prostor pro novou fyziku. Mnozí vědci se ale nevzdávají a hledají další a další skuliny, kterými by bylo možné z Higgsova bosonu a teorií kolem něj vytěžit něco ještě zajímavého.

Zvětšit obrázek

David Weir, Kredit: University of Helsinki.

Podle Davida Weira z finské Helsinské univerzity a jeho kolegů je jednou z možností naslouchat vesmíru, kde by mohlo být ještě slyšet pradávné hřmění bublin Higgsova pole, které těsně souvisí s Higgsovými bosony a prostupuje celým vesmírem. Higgsovo pole je skalární pole, čili má v každém bodě jediný číselný údaj. Ze Standardního modelu vyplývá, že se Higgsovo pole zapnulo v celém vesmíru najednou, 100 pikosekund po Velkém třesku.

Zvětšit obrázek

Standardní model a Higgsovo pole. Kredit: M. Strassler (2011).

Nicméně, podle teorií, které se rozprostírají do divočiny za Standardní model, se zapnutí Higgsova pole odehrálo mnohem dramatičtěji. Jako když se začíná vařit voda v konvici na čaj. Mžik po Velkém třesku ve žhavé a husté hmotě vesmíru bublalo Higgsovo pole. Kde se objevily jeho bubliny, tam mladičké částice vesmíru náhle získávaly hmotnost. A když se stěny bublin vroucího Higgsova pole střetly, tak podle těchto představ zachvěl časoprostor a vznikly gravitační vlny.

Zvětšit obrázek

Události vedoucí k objevení Higgsova bosonu. Kredit: CERN/ ATLAS & CMS Collaborations.

Vědci až do teď měli za to, že i kdyby tyhle vlny vznikly, tak by dnes byly už tak slabé, že bychom je nebyli schopní zachytit.

Weir a spol. s tím ale nesouhlasí. Uskutečnili první trojrozměrnou simulaci bublin Higgsova pole, do níž zahrnuli interakci s horkou hmotou raného vesmíru. Z jejich výsledků vyplývá, že rostoucí bubliny Higgsova pole by měly do horkého guláše částic předávat energii a tím v něm vyvolávat rázové vlny, tedy vlastně zvuk, hřmění. Ozvěnou jejich hřmění by pak mohly být takové gravitační vlny, které by bylo možné zachytit i v dnešním vesmíru. Wier věří, že to zvládne příští generace přístrojů.

Časem se ukáže, jestli tu takové gravitační vlny jsou anebo ne. Pro Weirův tým každopádně bylo překvapením už to, že hřmění Higgsových bublin mohlo hrát v raném vesmíru poměrně významnou roli.

VIDEO:   Bubbles in early universe create Higgs thunder  Kredit: NewScientist

Literatura

NewScientist 19. 2. 2014, Physical Review Letters 112: 041301, Wikipedia (Higgs boson).