Před deseti lety, 4. července 2012, vědci z Evropské organizace pro jaderný výzkum (CERN) oznámili, že objevili novou subatomární částici, která by mohla být Higgsovým bosonem. Higgsův boson, po němž vědci pátrají desítky let, je jedním ze základních stavebních kamenů současné fyziky, protože potvrzuje platnost současné teorie vzniku vesmíru a vysvětluje, jak získaly ostatní částice hmotnost. O rok později britský fyzik Peter Higgs a belgický vědec François Englert obdrželi díky objevu Nobelovu cenu za fyziku.
Higgs a Englert existenci částice předpověděli již v roce 1964 a teorii pak s dalšími vědci rozpracovali. V červenci 2012 jejich předpoklady potvrdily experimenty v obřím hadronovém urychlovači (LHC), na kterých se podíleli i špičkoví odborníci z České republiky.
Higgsův boson se hledal v experimentech ATLAS a CMS. ATLAS sdružuje přes tři tisíce fyziků z celého světa, mezi nimi i šedesát fyziků a studentů z Českého vysokého učení technického, Fyzikálního ústavu AV ČR, Univerzity Karlovy a Univerzity Palackého v Olomouci.
Existence Higgsova bosonu, kterému se někdy v nadsázce přezdívá božská částice, zatím nebyla s jistotou prokázána. Je tak posledním neprokázaným článkem v takzvaném standardnímu modelu částicové fyziky. Ten popisuje vlastnosti všech známých elementárních částic a způsob, jakým spolu interagují.
Hawkinga to stálo stovku
Bez existence Higgsova bosonu by podle vědců částice létaly vesmírem rychlostí světla a nikdy by nevznikly atomy, hvězdy a planety. „Higgs je poslední částicí standardního modelu, kterou se ještě nepodařilo najít, a nebo taky první částicí úplně nového modelu. Je něco jako svatý grál,“ uvedl vědec z laboratoře CERN Albert De Roeck.
Slavný fyzik Stephen Hawking těsně po objevu prohlásil, že výsledky experimentu mají velký dopad a že na jejich základě by měl Peter Higgs, který teorii bosonu vytvořil, získat Nobelovu cenu. „Na druhou stranu je to trochu škoda (že se podařilo částici objevit), protože velké pokroky ve fyzice vzešly z pokusů, které přinesly neočekávané výsledky,“ řekl Hawking.
Podotkl také, že kvůli práci fyziků v CERNu prohrál v sázce s kolegy sto dolarů, protože nevěřil, že se za jeho života podaří Higgsův boson objevit.
Výsledky testů, které CERN provedl v letech 2011 a 2012, se s předpokládanými hodnotami shodovaly až z 95 procent. Najít Higgsův boson bylo složité. „Žije velmi krátce. To je miliontina miliardtiny miliardtiny vteřiny. Je to čas, který si nedovedeme představit,“ vysvětlil český fyzik Jiří Chýla po udělení Nobelovy ceny pro Higgse a Englerta.
V březnu 2013 CERN uvedl, že nové pokusy na subatomární částici stále více prokazují, že by mohlo jít o takzvaný Higgsův boson. Podle vědců už je fakticky jen otázkou, zda jde o „standardní“ boson či některou z jeho variant.
V roce 2018 CERN oznámil dosažení dalšího milníku ve výzkumu Higgsova bosonu, když se podařilo dokázat jeho rozpad na dva takzvané kvarky b, neboli spodní kvarky.
Stroj všech strojů
Velký hadronový urychlovač (LHC), který je největším urychlovačem částic na světě, tvoří kruhový tunel o obvodu 27 kilometrů umístěný v hloubce padesát až 150 metrů pod zemí. Nachází se na území mezi pohořím Jura ve Francii a Ženevským jezerem ve Švýcarsku. Fungovat začal v roce 2008.
Evropská organizace pro jaderný výzkum (CERN) je mezinárodní organizace výzkumu a vývoje se sídlem ve švýcarské Ženevě, která provozuje největší světovou laboratoř v částicové fyzice. CERN byl založen v roce 1954 a aktuálně sdružuje 23 členských států a řadu dalších pozorovatelů. České republika je členem od roku 1993.
