загрузка...
 
5.1 Поле і бозон Хіггса
Повернутись до змісту

5.1 Поле і бозон Хіггса

Поле у фізиці ? одна з форм матерії, що характеризує всі точки простору й часу, і тому володіє нескінченним числом ступенів свободи. При описі фізичне поле в кожній точці простору характеризується певним (сталим або змінним у часі) значенням фізичної величини (або її оператора ? для квантованих полів).

Виявляються ці поля у вигляді взаємодії тіл, яка переноситься з кінцевою швидкістю, при цьому сила взаємодії визначається різними характеристиками тіл (зарядами): масою (гравітаційним зарядом) для гравітаційного поля, електричним зарядом для електромагнітного і т. д. У квантовій фізиці взаємодії пояснюються обміном специфічними для кожного типу поля частинками (квантами поля) ? фотонами для електромагнітного, бозонами для слабкого, гіпотетичними гравітонами для гравітаційного і т. д.

Для чого ж усе-таки побудували зараз усім відомий адронний колайдер? На які питання повинна відповісти машина розміром із місто і вартістю 10 мільярдів доларів?

Головна мета колайдера ? пошук бозона Хіггса. Що це таке? Якщо коротко, то вчені намагаються знайти частинку, відповідальну за наявність маси. У макросвіті фізичних об'єктів маса інтуїтивно зрозуміла: слон великий і важкий, а мураха маленька і легка. Але чому так сильно розрізняються маси частинок мікросвіту? Маса одних частинок на 11 порядків перевершує масу інших, а в третіх маси немає зовсім! Офіційна сучасна наукова доктрина, так звана Стандартна Модель, пояснює це таким чином. Відповідно до цієї теорії бозони Хіггса відповідають за існування маси у Всесвіті. Весь простір пронизаний якимось полем Хіггса. Частинки, рухаючись у цьому полі, відчувають опір, і чим більший цей опір, тим більшої маси набуває та чи інша частинка. Іншими словами, маса ? це щось типу сили тертя, яку відчуває частинка у полі Хіггса. Це можна уявити як рух кульок у дуже в'язкій рідини: деякі кульки слабо взаємодіють з полем і "проскакують", не набуваючи маси, інші грузнуть і набувають значної маси.

Бозон Хіггса в цій теорії ? якась частинка, відповідальна за це саме поле Хіггса (приблизно як електромагнітне поле і фотон). Інші частинки взаємодіють з бозоном Хіггса, поглинають його і набувають масу, а при певних умовах втрачають бозон Хіггса.



загрузка...