Дослідження властивостей графену можуть допомогти фізикам проникнути в таємниці бозона Хіггса.
Згідно з новим дослідженням, графен, новий, багатообіцяючий в різних областях, матеріал, може допомогти вченим-фізикам відповісти на деякі питання, пов'язані з бозоном Хіггса, самої загадкової і невловимої частинкою нашого Всесвіту. Коли графен, що представляє собою матеріал з вуглецю товщиною в один атом, піддається стиску або розтягу, він починає коливатися. Ці коливання зв'язані зі зміною енергетичного потенціалу самого графена. В результаті цих коливань відбувається порушення симетрії кристалічної решітки графену, а результатом цих коливань стають стійкі хвильові ефекти.
Пабло Сан-Хосе (San Pablo-Jose), Франсиско Гінея (Francisco Guinea) і Хосе Гонсалес (Jose Gonzalez) з Мадридського інституту матеріальних наук (Madrid's Institute for Material Science), вважають, що порушення симетрії при коливаннях графену є аналогічними порушень симетрії простору і матерії, що мали місце під час Великого вибуху. Вчені припускають, що в ранні моменти, що безпосередньо передують Великому вибуху, всі чотири фундаментальні сили, що існують у сучасному матеріальному світі, були єдиною силою. Але гаряче і надзвичайно щільне стан речовини в момент вибуху викликало порушення симетрії, в результаті якого вищезгадана єдина сила розбилася на силу тяжіння, сили електромагнетизму, сили слабких і сильних ядерних взаємодій.
Згідно Discovery News, це явище називається областю Хіггса (Higgs field), яка має безпосереднє відношення до бозону Хіггса, а суттю цієї області є перехідний період, коли матерія переходить з високоенергетичного стану до звичайного, матеріальним станом. В світі фізики вищезазначені ефекти називаються "Ефектом сомбреро" або "Ефектом мексиканської шляпи".
Так от, повернемося знову до графену. Результат реакції графену на розтяг або стиск, подібна до того, що відбувається, коли стискається область Хіггса, викликаючи порушення симетрії Всесвіту, тільки в локальному мікроскопічному масштабі. Вивчення хвильових ефектів, що виникають в графені, може дати вченим деякі натяки і підказки про області Хіггса і про бозон Хіггса. Адже фізики вже зараз знають, що хвильові ефекти в графені виникають не тільки в результаті фізичного впливу. Коливання і ефекти меншої амплітуди виникають навіть при незначних температурних коливаннях.
Все вищесказане не означає того, що вивчення крихітних графенових плівок може замінити величезний Великий Адронний Колайдер (ВАК) у справі виявлення бозона Хіггса. Але ці дослідження можуть допомогти у вирішенні деяких загадкових фізичних рівнянь з області квантової фізики і квантової механіки.