На uCrazy 9 лет 7 месяцев
Бозон Хиггса или частица Бога: почему он так важен?
Квант поля Хиггса – самая известная в обществе элементарная частица в физике. В 2012 году новость об её открытии подобно бомбе взорвала всё информационное пространство. Однако читая сложные термины, мало кто понимает, чем полезен прославленный бозон. В чём суть открытия и почему это так важно для описания Вселенной?
Занимательная физика
У всей окружающей нас материи есть масса – не имеющая направления величина, определяющая базовые свойства объекта.
Материя состоит из атомов. Это значит, что масса тела определяется суммой его атомов. Они, в свою очередь, состоят из элементарных частиц. Выходит, у них тоже должна быть масса.
Однако физика элементарных частиц несколько сложнее. Одни частицы, например, протоны, нейтроны и электроны, массу имеют. Другие же, фотоны, глюоны, бозоны – массой не обладают.
Почему у одних частиц есть масса, а других нет?
Считается, 14 миллиардов лет назад, когда Вселенная только зарождалась, массы не было у всех частиц вообще. Соответственно, не было материи.
Однако в определенный момент произошел хигговский механизм нарушения электрослабой симметрии, и некоторые частицы обзавелись массой – мерой инертности или способностью тела мешать своему ускорению.
Наглядно хигговский механизм представляют следующим образом: рассыпают по столу пенопластовые шарики – аналог безмассовых частиц. Они разлетаются во все стороны даже от слабого дуновения ветра.
Но если высыпать пенопласт на поверхность воды, то жидкость затруднит движение шариков. Жидкость – это аналог Хиггcовского поля. Бозон Хиггса – это пенопластовый шарик, который обрел массу, оказавшись в воде.
О каком нарушении симметрии здесь говорят?
Современной науке известно 4 вида фундаментальных взаимодействий частиц: гравитационное, электромагнитное, сильное и слабое. Их переносчиками являются безмассовые частицы – бозоны, фотоны, глюоны. Пока они без массы, всё вокруг находится в условной симметрии.
Однако в результате хиггсовского механизма группа частиц – бозоны, массу приобретают, а фотоны по-прежнему остаются безмассовыми. Так нарушается симметрия.
Почему бозон Хиггса так важен?
В широком смысле, эта теория объясняет, как зарождалась Вселенная и вся окружающая нас материя. Механизм был открыт еще в 1964 году британским физиком Питером Хиггсом. Однако подтвердить его существование было невозможно. Ученый просто предположил, что так должно быть.
До 2012 года ученые всего мира трудились, чтобы воспроизвести механизм на практике и подтвердить или опровергнуть теорию. Для этого им нужно было увидеть инертный бозон вживую. Помог в этом Большой адронный коллайдер.
Таким образом, открытие бозона официально закрыло все вопросы о том, как зарождалось мироздание.
Забавно, что изначально бозон назвали «чёртовым» – по-английски «goddamn». Так физики дали миру понять, как сильно они устали, пока искали эту частицу. Однако редакторы посчитали термин не политкорректным и сократили слово до «god» – божественный. Так бозон Хиггса превратился в «частицу Бога».
У всей окружающей нас материи есть масса – не имеющая направления величина, определяющая базовые свойства объекта.
Материя состоит из атомов. Это значит, что масса тела определяется суммой его атомов. Они, в свою очередь, состоят из элементарных частиц. Выходит, у них тоже должна быть масса.
Однако физика элементарных частиц несколько сложнее. Одни частицы, например, протоны, нейтроны и электроны, массу имеют. Другие же, фотоны, глюоны, бозоны – массой не обладают.
Почему у одних частиц есть масса, а других нет?
Считается, 14 миллиардов лет назад, когда Вселенная только зарождалась, массы не было у всех частиц вообще. Соответственно, не было материи.
Однако в определенный момент произошел хигговский механизм нарушения электрослабой симметрии, и некоторые частицы обзавелись массой – мерой инертности или способностью тела мешать своему ускорению.
Наглядно хигговский механизм представляют следующим образом: рассыпают по столу пенопластовые шарики – аналог безмассовых частиц. Они разлетаются во все стороны даже от слабого дуновения ветра.
Но если высыпать пенопласт на поверхность воды, то жидкость затруднит движение шариков. Жидкость – это аналог Хиггcовского поля. Бозон Хиггса – это пенопластовый шарик, который обрел массу, оказавшись в воде.
О каком нарушении симметрии здесь говорят?
Современной науке известно 4 вида фундаментальных взаимодействий частиц: гравитационное, электромагнитное, сильное и слабое. Их переносчиками являются безмассовые частицы – бозоны, фотоны, глюоны. Пока они без массы, всё вокруг находится в условной симметрии.
Однако в результате хиггсовского механизма группа частиц – бозоны, массу приобретают, а фотоны по-прежнему остаются безмассовыми. Так нарушается симметрия.
Почему бозон Хиггса так важен?
В широком смысле, эта теория объясняет, как зарождалась Вселенная и вся окружающая нас материя. Механизм был открыт еще в 1964 году британским физиком Питером Хиггсом. Однако подтвердить его существование было невозможно. Ученый просто предположил, что так должно быть.
До 2012 года ученые всего мира трудились, чтобы воспроизвести механизм на практике и подтвердить или опровергнуть теорию. Для этого им нужно было увидеть инертный бозон вживую. Помог в этом Большой адронный коллайдер.
Большой адронный коллайдер
Таким образом, открытие бозона официально закрыло все вопросы о том, как зарождалось мироздание.
Забавно, что изначально бозон назвали «чёртовым» – по-английски «goddamn». Так физики дали миру понять, как сильно они устали, пока искали эту частицу. Однако редакторы посчитали термин не политкорректным и сократили слово до «god» – божественный. Так бозон Хиггса превратился в «частицу Бога».
Комментариев пока нет
