بوزون هيغز يكشف أسرارا جديدة في المصادم الهادروني الكبير

في عام 2012، أعلن علماء في مصادم الهادرونات الكبير عن اكتشاف بوزون هيغز، الجسيم الذي طال البحث عنه لعقود، والذي يفسر كيف تكتسب الجسيمات الأخرى كتلتها.

بوزون هيغز هو جزء من “مجال هيغز”، وهو أشبه بـ”حقل غير مرئي” يملأ الكون كله، عندما تمر الجسيمات عبر هذا الحقل فبعضها يتفاعل معه بقوة ومن يكتسب كتلة كبيرة (مثل الكواركات الثقيلة)، وبعضها يتفاعل قليلًا  فيكتسب كتلة صغيرة (مثل الإلكترونات)، وبعضها لا يتفاعل أبدًا، وبالتالي يظل بلا كتلة (مثل الفوتونات).

باختصار، بوزون هيغز هو السبب في أن للمادة كتلة، وبالتالي فهو سر وجودنا المادي أصلا.

كان ذلك الاكتشاف أشبه بفتح بوابة جديدة لفهم بنية الكون على مستوى الأساسات الدقيقة جدا، لكن القصة لم تنته عند ذلك، فما زال العلماء يحاولون كشف أسرار هذا الجسيم الغامض عبر دراسة طرق تحلله النادرة.

تجربة أطلس

في أغسطس/آب 2025، كشف باحثو تجربة “أطلس”، إحدى أكبر التجارب في المصادم الهادروني الكبير، عن نتائج مبهرة، حيث تمكنوا لأول مرة من تتبع تحلل بوزون هيغز إلى زوج من الميونات، وهي جسيمات تشبه الإلكترونات لكنها أثقل منها بحوالي 200 مرة.

إلى جانب ذلك، حسن العلماء بشكل كبير بشكل غير مسبوق قدرتهم على رصد تحلل نادر آخر، وهو تحلل هيغز إلى “بوزون زد” وفوتون.

داخل مصادم هادرون، تُصدم البروتونات ببعضها البعض بسرعة تقارب سرعة الضوء، وأحيانا يولد من هذا الاصطدام “بوزون هيغز”، لكنه يعيش فقط لمدة جزء من تريليون جزء من الثانية، ويختفي سريعا عبر التحلل إلى جسيمات أخرى.

أجهزة أطلس الضخمة ترصد هذه الجسيمات الناتجة عن هذا التحلل (مثل الميونات والفوتونات)، ومن خلال تحليلها بدقة إحصائية هائلة يتمكن العلماء من معرفة “المسار” الذي سلكه جسيم هيغز.

ظواهر نادرة

التحلل إلى ميونات ظاهرة نادرة للغاية، حيث يحدث مرة واحدة فقط بين كل 5 آلاف تحلل، ورصده يعني أن بوزون هيغز لا يتفاعل فقط مع الجسيمات الثقيلة من الجيل الأول في النموذج القياسي لفيزياء الجسيمات (مثل الكواركات الثقيلة)، بل أيضًا مع الجيل الثاني (الميونات)، هذا يؤكد أن النموذج القياسي للفيزياء ما زال صامدًا أمام أصعب الاختبارات.

أما التحلل الآخر من هيغز إلى “بوزون زد” وفوتون فهو أكثر ندرة حتى الآن، ولكن العلماء بحاجة للمزيد من الدراسة للكشف عن نسبة هذا النوع من التحلل.

هذه النتائج ليست مجرد تفاصيل تقنية، بل خطوات على طريق أكبر يتمثل في فهم طبيعة بوزون هيغز بالكامل، واختبار النموذج القياسي حتى حدوده القصوى، وربما العثور على أول دليل على فيزياء “ما بعد النموذج القياسي”، وهي الأحجية الكبرى التي ينتظرها الفيزيائيون منذ سنوات.