Logo

Бозон Хиггса простым языком

Бозон Хиггса, если говорить простым языком, это переносчик вза­и­мо­дей­с­т­вия, при­да­ю­щий массу эле­мен­тар­ным час­ти­цам [1]. Да, по­лу­чи­лось не очень просто! Но суть именно такова. Дело в том, что эле­мен­тар­ные час­ти­цы делятся на ве­щест­во и пе­ре­нос­чи­ки его вза­и­мо­дей­с­т­вия – бозоны. Есть бозоны слабого и силь­но­го ядерного вза­и­мо­дей­с­т­вия, бозон гра­ви­та­ции и бозон света. И есть вещество. К нему от­но­сят­ся кварки, лептоны и бозоны [2]. А особ­ня­ком стоит бозон Хиггса. И его су­щест­во­ва­ние уже не просто пред­с­ка­за­но Стан­дарт­ной мо­де­лью, а является экс­пе­ри­мен­таль­но до­ка­зан­ным фактом [3]. Но что же та­кое бозон Хиггса простым языком?

БОЗОН ХИГГСА ПРОСТЫМ ЯЗЫКОМ

И, как ни странно, легче всего это объяснить через понятие ва­ку­у­ма. Поскольку, воп­ре­ки обы­ва­тель­с­ко­му пред­с­тав­ле­нию, вакуум, на самом деле, не пуст. В вакууме пос­то­ян­но воз­ни­ка­ют и исчезают частицы [4]. Но они на­зы­ва­ют­ся вир­ту­аль­ны­ми, потому что у них нет массы. А по­лу­ча­ют они массу пос­ред­с­т­вом вза­и­мо­дей­с­т­вия с полем бозона Хиггса [1]. И про­ис­хо­дит это бла­го­да­ря тому, что ва­ку­ум поля бозона Хиггса не ну­ле­вой [5]. То есть в вакууме поля бозона Хиггса пос­то­ян­но су­щест­ву­ет разница по­тен­ци­а­лов энергии. А в ва­ку­у­ме полей ос­таль­ных эле­мен­тар­ных частиц разница по­тен­ци­а­лов от­сут­с­т­ву­ет [6]. И именно поэтому у них нет массы.

Тут уместно сказать о том, что эле­мен­тар­ные частицы не яв­ля­ют­ся ша­ри­ка­ми. На самом деле, «час­ти­ца» – это ко­леб­лю­щий­ся кусочек поля [2]. Так вот, бозон Хиггса простым языком яв­ля­ет­ся тем полем, которое вза­и­мо­дей­с­т­ву­ет с другими по­ля­ми, при­да­вая им массу. Или, ещё проще, это обя­за­тель­ное ус­ло­вие воз­мож­нос­ти су­щест­во­ва­ния нашего мира в рам­ках теории, опи­сан­ной Стан­дарт­ной мо­де­лью. Без бозона Хиггса не­воз­мож­но су­щест­во­ва­ние ма­те­ри­аль­ной все­лен­ной. Вот почему так важно было его найти, под­т­вер­див экс­пе­ри­мен­таль­но его су­щест­во­ва­ние. Просто потому, что без него Стан­дарт­ная модель не может ра­бо­тать. А Стан­дарт­ная модель яв­ля­ет­ся хоть и не полной, но лучшей опи­са­тель­ной моделью физики эле­мен­тар­ных частиц, из су­щест­ву­ю­щих на се­год­няш­ний день!

Бозон Хиггса простым языком

9 июля 2018 года на Большом адронном кол­лай­де­ре, наконец, удалось надёжно за­фик­си­ро­вать распад бозона Хиггса на пре­лест­ный кварк и пре­лест­ный ан­ти­кварк [7]. И на этом ис­сле­до­ва­ния ос­нов­ных каналов распада бозона Хиггса, пред­с­ка­зан­ные Стан­дарт­ной моделью, можно считать за­кон­чен­ны­ми. А для прод­ви­же­ния даль­ше всё более и более не­об­хо­ди­мой ста­но­вит­ся физика за пре­де­ла­ми Стан­дарт­ной модели. Но тут ни о бозоне Хиггса простым языком, ни о чём-ли­бо дру­гом просто го­во­рить не по­лу­чит­ся. Да и такой цели в рам­ках этой статьи нет! Лучше оз­на­комь­тесь со схе­ма­ти­чес­ким изоб­ра­же­ни­ем Стан­дарт­ной модели.

СТАНДАРТНАЯ МОДЕЛЬ

Источники

[1] sciencedirect.com/science/article/pii/S0370269312008581

[2] europepmc.org/articles/pmc3912322

[3] sciencedirect.com/science/article/pii/S0370269317309255

[4] sciencedirect.com/science/article/pii/S1877705815036334

[5] sciencedirect.com/science/article/pii/S0370269316307699

[6] arxiv.org/abs/hep-ph/9901280

[7] atlas.cern/updates/physics-briefing/higgs-observed-decaying-b-quarks

[свернуть]
1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд
Загрузка...

avatar
  Подпишись!  
Уведомлять
Вставить формулу как
Блок
Строка
Дополнительные настройки
Цвет формулы
Цвет текста
#333333
Используйте LaTeX для набора формулы
Предпросмотр
\({}\)
Формула не набрана
Вставить