Гуманитарные науки

Здравствуйте как физики теоретики предсказывают о существовании каких то частиц не видя их

Например бозон хигса. Как он предсказал его не зная существует ли он вообще
"Как он предсказал его не зная существует ли он вообще"

Вообще-то в этом суть предсказания - высказывать суждения о том, чего мы пока не знаем. Иначе это не называется предсказанием.
А делаются предсказания на основе имеющихся знаний. Есть известные нам отдельные явления и события, в головах людей возникают какие-то модели (представления о взаимосвязи этих явлений, о механизмах их протекания) и далее делается предположение, что эти взаимосвязи остаются верны и в некоторой области за пределами известного и проверенного. Простейшая иллюстрация - построение графика функции по точкам. Строго говоря, из опыта нам известны лишь координаты отдельных точек. Но мы делаем предположение, что это всё не просто так, что точки подчиняются общей закономерности, что отражающая её функция непрерывна, что меняется она не слишком резко (достаточно плавно). Иногда из дополнительных соображений мы даже можем сказать, каков характер кривой: должна это быть прямая, парабола, экспонента или что-то ещё. Вот и получается, что точки - это известные нам факты, а сам плавный график - это предсказание. Причём мы можем продолжать график и далеко за пределы "облака точек" - там предсказания будут менее надёжными.

Вот и общие научные предсказания получают примерно так же. Реально всё куда сложнее, но принцип тот же :)

Что касается бозона Хиггса, то там следующая история. В начале прошлого века считали, что с веществом всё просто - есть положительно заряженные ядра атомов и отрицательные электроны. Самыми простыми ядрами считались ядра атомов водорода, из которых, как из кирпичиков, построены ядра других элементов. Ядро атома водорода назвали протоном. Но потом, с открытием радиоактивности, выяснилось, что с ядрами не всё так просто, в их состав входят ещё и нейтральные частицы, равные по массе протону. Но природа почему-то оказалась ещё сложнее. Когда Поль Дирак с помощью квантовой механики описал движение свободного электрона, выяснилось, что это же уравнение имеет и другое решение, которое можно трактовать как описание электрона с положительным зарядом. Его назвали "позитроном". Это была одна из первых теоретически предсказанных частиц. Далее был бета-распад. С массами там всё было в порядке. И даже энергетический баланс более-менее сходился, а вот с импульсом была беда - не заметить отклонение траектори частицы там, где его быть не должно, трудно. Так предположили, что недостающий импульс (и часть энергии) уносит с собой пока неизвестная нейтральная частица, практически не взаимодействующая с веществом - нейтрино. До конца прошлого века считалось, что нейтрино вовсе не имеет массы.

Естественно, и позитрон, и нейтрино были обнаружены на практике.
Но примерно с середины прошлого века, с развитием субатомной техники эксперимента и бурным изучением коспмических лучей в стане элементарных частиц начались беспорядки: на практике обнаружилось много частиц, в которых "не было необходимости" - они не входили в состав вещества, не отвечали за известные взаимодействия, но тем не менее, ярко проявлялись в сотнях тысяч наблюдений и экспериментов. Настал новый этап физики элементарных частиц. По имеющимся данным о свойствах частиц была построена общая математическая модель, объясняющая свойства частиц и само существование такого разнообразия. По этой модели многие частицы оказались вовсе не элементарными, а состоящими из кварков. И всё бы хорошо, но модель предполагала, что частицы не имеют массы. Как только в уравнения добавляли слагаемые, отвечающие за наличие масс у частиц, модель становилась непригодной для расчётов (в ответах появлялись бесконечности, которые было невозможно однозначно устранить). А значит модель становилась непроверяемой и вообще практически бесполезной.
Даринка>_< Мандаринка
Даринка>_< Мандаринка
41 616
Лучший ответ
Даринка>_< Мандаринка И вот Питер Хиггс обратил внимание на один, как казалось, чисто математический эффект, не имеющий отношения к реальности - спонтанное нарушение симметрии в модели, которая описывала не существующее в реальности скалярное поле. Эффект это был интересен тем, что после нарушения симметрии в уравнениях появлялись слагаемые, ответственные за массу, но сама модель оставалась пригодной для расчётов (была "перенормируема"). Применив эту идею к Стандартной модели элементарных частиц, выяснили, что да - модель будет описывать все известные частицы и их свойства (причём на тот момент модель и без нарушения симметрии уже предсказывала новые частицы). И частицы в этой модели будут иметь массы. Но при этом модель окажется пригодной для расчётов.
Косвенно. Не знаю как там с бозоном Хиггса, но тот же нейтрино был обнаружен путём замера масс и энергий частиц в ходе некоторых ядерных реакций. В итоге не сошлось - куда-то девалась часть массы и энергии, и был сделан вывод что они уносятся некой частицей. Обнаруживая и изучая одни частицы можно сделать вывод о существовании других, обнаружить которые непосредственно не удаётся, оперируя базовыми законами физики, вроде закона сохранения энергии, или сравнением с механизмами других взаимодействий. К примеру электромагнитное взаимодействие осуществляется фотонами, на основании чего можно предположить, что другие взаимодействия - гравитационные, сильные и слабые - тоже имеют своих носителей, и приступить к их поиску.