Το μποζόνιο Higgs (ή σωματίδιο Higgs) είναι ένα σωματίδιο του Καθιερωμένου Προτύπου της φυσικής. Τη δεκαετία του 1960 ο Πίτερ Χιγκς ήταν ο πρώτος που πρότεινε ότι αυτό το σωματίδιο μπορεί να υπάρχει. Στις 14 Μαρτίου 2013, οι επιστήμονες στο CERN επιβεβαίωσαν προσωρινά ότι είχαν βρει ένα σωματίδιο Higgs.
Το σωματίδιο Higgs είναι ένα από τα 17 σωματίδια του Καθιερωμένου Μοντέλου, του μοντέλου της φυσικής που περιγράφει όλα τα γνωστά βασικά σωματίδια. Το σωματίδιο Higgs είναι ένα μποζόνιο. Τα μποζόνια θεωρούνται σωματίδια που είναι υπεύθυνα για όλες τις φυσικές δυνάμεις. Άλλα γνωστά μποζόνια είναι το φωτόνιο, τα μποζόνια W και Z και το γκλουόνιο. Οι επιστήμονες δεν γνωρίζουν ακόμη πώς να συνδυάσουν τη βαρύτητα με το Καθιερωμένο Μοντέλο.
Το πεδίο Higgs είναι ένα θεμελιώδες πεδίο ζωτικής σημασίας για τη θεωρία της σωματιδιακής φυσικής. Σε αντίθεση με άλλα γνωστά πεδία, όπως το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο, το πεδίο Higgs παίρνει σχεδόν παντού την ίδια μη μηδενική τιμή. Το ζήτημα της ύπαρξης του πεδίου Higgs ήταν το τελευταίο ανεπιβεβαίωτο μέρος του Καθιερωμένου Μοντέλου της σωματιδιακής φυσικής και, σύμφωνα με ορισμένους, ήταν "το κεντρικό πρόβλημα της σωματιδιακής φυσικής".
Είναι δύσκολο να ανιχνευθεί το μποζόνιο Higgs. Το μποζόνιο Higgs έχει μεγάλη μάζα σε σύγκριση με άλλα σωματίδια, οπότε δεν διαρκεί πολύ. Συνήθως δεν υπάρχουν μποζόνια Χιγκς επειδή χρειάζεται πολλή ενέργεια για να δημιουργηθεί ένα. Ο Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων στο CERN κατασκευάστηκε κυρίως γι' αυτόν τον λόγο. Επιταχύνει δύο δέσμες σωματιδίων σχεδόν στην ταχύτητα του φωτός (που ταξιδεύουν προς αντίθετες κατευθύνσεις), πριν τα θέσει σε τροχιά σύγκρουσης μεταξύ τους.
Κάθε σύγκρουση παράγει ένα πλήθος νέων σωματιδίων τα οποία ανιχνεύονται από ανιχνευτές γύρω από το σημείο σύγκρουσης. Εξακολουθεί να υπάρχει μόνο μια πολύ μικρή πιθανότητα, μία στα 10 δισεκατομμύρια, να εμφανιστεί και να ανιχνευθεί ένα μποζόνιο Higgs. Για να βρεθούν οι λίγες συγκρούσεις με ενδείξεις του μποζονίου Higgs, ο LHC συνθλίβει τρισεκατομμύρια σωματίδια και οι υπερυπολογιστές κοσκινίζουν έναν τεράστιο όγκο δεδομένων.
Τα μποζόνια Higgs υπακούουν στον νόμο διατήρησης της ενέργειας, ο οποίος ορίζει ότι καμία ενέργεια δεν δημιουργείται ούτε καταστρέφεται, αλλά αντίθετα μπορεί να μεταφερθεί ή να αλλάξει μορφή. Αρχικά, η ενέργεια ξεκινά από το μποζόνιο μέτρου που αλληλεπιδρά με το πεδίο Higgs. Αυτή η ενέργεια έχει τη μορφή κινητικής ενέργειας ως κίνηση. Μετά την αλληλεπίδραση του μποζονίου με το πεδίο Higgs, επιβραδύνεται. Αυτή η επιβράδυνση μειώνει το ποσό της κινητικής ενέργειας στο μποζόνιο μανομέτρου. Ωστόσο, η ενέργεια αυτή δεν καταστρέφεται. Αντίθετα, η ενέργεια από την κίνηση πηγαίνει στο πεδίο και μετατρέπεται σε ενέργεια μάζας, η οποία είναι η ενέργεια που αποθηκεύεται στη μάζα. Η μάζα που δημιουργείται μπορεί να γίνει αυτό που ονομάζουμε μποζόνιο Higgs. Η ποσότητα της μάζας που δημιουργείται προέρχεται από τη διάσημη εξίσωση του Αϊνστάιν E=mc2, η οποία δηλώνει ότι η μάζα είναι ίση με μια μεγάλη ποσότητα ενέργειας (για παράδειγμα, 1 kg μάζας ισοδυναμεί με σχεδόν 90 τετράκις εκατομμύρια τζάουλ ενέργειας - την ίδια ποσότητα ενέργειας που χρησιμοποιήθηκε από ολόκληρο τον κόσμο σε περίπου μία ώρα και ένα τέταρτο το 2008). Δεδομένου ότι η ποσότητα μάζας-ενέργειας που δημιουργείται από το πεδίο Higgs είναι ίση με την ποσότητα κινητικής ενέργειας που έχασε το μποζόνιο μέτρου επιβραδύνοντας, η ενέργεια διατηρείται.
Τα μποζόνια Higgs χρησιμοποιούνται σε διάφορες ιστορίες επιστημονικής φαντασίας. Ο φυσικός Leon Lederman το ονόμασε "σωματίδιο του Θεού" το 1993.
