Хиггсово поље је теоријско поље енергије које прожима свемир, према теорији коју је 1964. године објавио шкотски теоријски физичар Петер Хиггс. Хиггс је предложио поље као могуће објашњење за настајање основних честица универзума маса, јер 1960-их Стандардни модел квантне физике заправо није могао објаснити разлог за масу. Предложио је да ово поље постоји кроз читав простор и да честице добивају своју масу интеракцијом са њим.
Откривање Хигосовог поља
Иако у почетку није постојала експериментална потврда за теорију, временом се постало видљиво као једино објашњење масе за које се широко сматрало да је у складу са остатком Стандарда Модел. Колико год то изгледало чудно, Хиггсов механизам (како се Хиггсово поље понекад називало) био је опште прихваћен међу физичарима, заједно са остатком Стандардног модела.
Једна последица теорије била је да се Хиггсово поље може манифестирати као честица, много на начин на који се друга поља у квантној физици манифестују као честице. Ова честица се зове Хиггсов бозон. Откривање Хиггсовог бозона постало је главни циљ експерименталне физике, али проблем је што теорија заправо није предвидјела масу Хигсовог бозона. Ако сте изазвали сударе честица у акцелератору честица с довољно енергије, Хигсов бозон би се требао манифестирати, али без знања масе коју су тражили, физичари нису били сигурни колико би енергије требало да уђе у њих судара.
Једна од покретачких нада била је да ће велики хадронски сударач (ЛХЦ) имати довољно енергије за стварање Хигса бозонски експериментално, јер је био снажнији од било којих других уграђених акцелератора честица. 4. јула 2012., физичари из ЛХЦ-а објавили су да су пронашли експерименталне резултате у складу са Хигсовим бозоном, иако су потребна додатна запажања да се то потврди и да се утврде различита физичка својства Хигса бозон. Докази у прилог тому су порасли, до те мере да су Нобелова награда за физику за 2013. годину додељена Петеру Хигсу и Францоису Енглерту. Како физичари одређују својства Хигсовог бозона, то ће им помоћи да потпуније разумеју физичка својства самог Хигсовог поља.
Бриан Греене на Хиггсовом пољу
Једно од најбољих објашњења Хиггсовог поља је ово из Брајана Грина, представљено 9. јула у епизоди ПБС-а Цхарлие Росе Схов, када се појавио на програму са експерименталним физичарем Мицхаелом Туфтсом како би разговарао о најављеном открићу Хигсовог бозона:
Маса је отпор који објект нуди промени његове брзине. Узимаш бејзбол. Када га бацате, ваша рука осећа отпор. Пуцањ, осећате тај отпор. Исти начин за честице. Одакле долази отпор? И постављена је теорија да је можда простор испуњен невидљивом "ствари", невидљивим "ствари" налик меласи и када се честице покушају кретати меласом, осећају отпор, а лепљивост То је та лепљивост одакле долази њихова маса... То ствара масу ...
... то су неухватљиве невидљиве ствари. Не видите то. Морате наћи неки начин да му приступите. А предлог, који, чини се, уроди плодом, јесте ако заједно, заједно са другим честицама, ударите протоне, и то врло, врло великим брзинама, што се догађа и на великом хадронском сударачу... чешљете честице заједно великом брзином, понекад можете помицати меласу и понекад испуцати мало мрље меласе, која би била Хиггсова честица. Дакле, људи су тражили ону малу мрљу честице и сада изгледа као да је пронађена.
Будућност Хигсовог поља
Ако се резултати из ЛХЦ-а поклопе, кад утврдимо природу Хиггсовог поља, добићемо потпунију слику о томе како се квантна физика манифестује у нашем универзуму. Тачније, стећи ћемо боље разумевање масе, што нам заузврат може дати боље разумевање гравитације. Тренутно, Стандардни модел квантне физике не узима у обзир гравитацију (иако у потпуности објашњава другуосновне силе физике). Ово експериментално водство може помоћи теоријским физичарима да се упишу у теорију квантна гравитација то се односи на наш универзум.
То чак може помоћи физичарима да разумију мистериозну материју у нашем универзуму, звану тамна материја, која се не може посматрати осим путем гравитационог утицаја. Или, потенцијално, веће разумевање Хигсовог поља може дати неке увиде у одбојну гравитацију коју показује тамна енергија то изгледа прожима наш посматрачки универзум.