Добавить новость
ru24.net
Все новости
Апрель
2024

Как представить поле Хиггса просто и откуда всё-таки появляется масса тела?

Вы наверняка слышали, что масса появляется в веществе в результате взаимодействия с полем Хиггса. Не так давно все были счастливы обнаружить бозон, существование которого было подтверждено экспериментально.

Но что это за «волшебное поле»? И какое взаимодействие должно происходить?

Зачем нужно поле Хиггса?

Поле Хиггса — одно из полей Стандартной модели физики элементарных частиц. Здесь полезно начать с краткого исторического очерка.

Стандартная модель физики хорошо работает, особенно на ранних стадиях существования Вселенной, только если все частицы, включая электроны и кварки, имеют нулевую массу покоя. Очевидно, что это не так, так почему же это успешная теория?

Ибо, когда эта идея была сформулирована, был изобретен новый костыль, который (вот) поддерживал эту идею.

Даже если частица имеет нулевую массу покоя, если она движется через поле полной проницаемости, заполняющее все пространство, она будет вести себя так, как если бы у нее была масса покоя.

Природу этой местности описали Энглерт, Питер Хиггс и другие. Это должно быть очень простое поле. И это поле, которое, может быть, когда-то и было нулевым, но из-за нестабильности (подобно тщательно сбалансированному на точке объекту) быстро приобретает значение, из-за чего фотоны и многие другие объекты только перестают с ним взаимодействовать.

Космический вакуум на самом деле не пуст, а заполнен полем Хиггса. В ранней Вселенной поле было «выключено». А когда было включено поле Хиггса, частицы "набрали массу".

Что за такое "взаимодействие"?

Когда электрон движется через кристалл, он движется так, как если бы его «эффективная» масса отличалась от массы свободного электрона.

Понятие эффективной массы возникает при решении задачи механики, приводящей к перемещению массы частицы при ее распространении через конденсированную среду с учетом ее взаимодействия с окружающей средой.

Это явление хорошо известно в традиционной физике конденсированного состояния. Частицы, движущиеся в жидкости или твердом теле, ведут себя не как свободные частицы, поскольку они взаимодействуют с окружающей средой.

То же самое происходит, когда безмассовая частица проходит через поле Хиггса.

Еще одно сходство заключается в том, что когда свет проходит через материал, он замедляется (равен скорости света в вакууме, деленной на «показатель преломления»).

Это явление, при котором поле Хиггса придает безмассовым частицам кажущуюся массу, называется механизмом Хиггса.

Нарушает ли это теорию относительности? Нет, частица ускоряется точно так же, как и без поля Хиггса и с массой.

Зачем искали бозон?

В квантовой теории любое поле может быть локализовано внутри частицы. Именно поэтому физики искали и открыли бозон Хиггса.

Эффективная масса каждой частицы пропорциональна силе ее взаимодействия с полем Хиггса. Одно из предсказаний заключалось в том, что бозон Хиггса будет взаимодействовать (столкнуться) с другими частицами и что амплитуда этого взаимодействия будет пропорциональна массе этой частицы. И речь идет о характере взаимодействия, о темном лесу в целом.

Но что это за поле? Здесь все сложнее. А пока давайте посмотрим на этот момент.

Что это за поля такие?

Поле само по себе является фундаментальным строительным блоком природы. Они повсеместно распространены и являются частью определения теории. Например, температура – ​​это тоже поле. Температура всегда имеет какое-то значение в каждой точке пространства и в каждый момент времени.

Температура не является фундаментальным полем, но такие поля, как фотонное поле, которое порождает электрические и магнитные поля, являются фундаментальными полями в природе.

В общем, определение поля Хиггса не так просто:

Поле Хиггса — это поле, которое вызывает спонтанное нарушение симметрии электрослабых взаимодействий из-за нарушения симметрии в вакууме.

Язык невероятно сложен. Теперь давайте как-нибудь упростим это.

Поле Хиггса — это разновидность материи.

Обратите внимание: MIT: ядерная энергия является неотъемлемой частью будущего энергетики с низким содержанием углерода.

Это поле можно описать как идеальное пространство, в котором потенциальная энергия существует в виде скалярного поля. Это также пространственно-временной континуум, и его можно рассматривать как сложную механическую систему с бесконечными внутренними степенями свободы. Поле Хиггса характеризуется скалярным полем плотности потенциальной энергии и векторным полем скорости.

Каждое поле имеет свою математическую модель. Согласно модели поля Хиггса, состояние в каждой точке описывается как мексиканская шляпа. Каково происхождение слова симметрия?

На основании рассчитанных значений мы предполагаем, что объект поля Хиггса расположен на вершине своеобразной мексиканской шляпы. Поскольку он находится в центре, положение симметричное. Вероятность равна нулю. Но согласно другому физическому подходу, объекты стремятся занять состояния с наименьшей потенциальной энергией.

Самая низкая энергия находится не на пике, а где-то в углублении шляпы. Объект устремляется в него, меняя свое расчетное идеальное состояние на принцип минимума потенциальной энергии.

Этот объект — частица Хиггса. Это смещение является нарушением симметрии. Это нарушение симметрии делает поле «активным». Все взаимодействия с частицами материи происходят благодаря тому, что поле изначально не равно нулю!

Что интересно в поле Хиггса, так это то, что его минимальная энергетическая конфигурация такова, что величина поля не равна нулю.

Это похоже на то, как электрическое поле имеет какое-то значение, когда вокруг него ничего нет. Самого заряда, вокруг которого формируется поле, нет. И это поле влияет на объект.

Самый простой вывод из всего этого: Изначально для успеха стандартной модели все объекты должны иметь нулевую массу, иначе логика модели будет ошибочной. Считалось, что существует особое поле (поле Хиггса), в котором масса появляется буквально по нажатию кнопки".

Это поле существует так же, как, например, поле температуры. Это обоснование (подтвержденное открытием Борсона). Но в отличие от других полей, поле Хиггса может иметь ненулевой потенциал даже тогда, когда вокруг него нет объектов. Поля могут взаимодействовать с материей, и материя проявляется в виде массы. В этом случае утверждение масса = энергия становится более понятным.

Как обычно, мы пришли к интересному выводу. Никто толком не понимает, что такое поле Хиггса с физической точки зрения.

Однако я веду интересный Telegram-канал, где анализирую особенности физики. Я уверен, что каждому, кто прочитает эту статью, будет интересно!

[my] Физика Наука Поп-наука Исследования Образование Частицы Хиггса Видео на YouTube Длинный пост 9

Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.

Источник статьи: Как представить поле Хиггса просто и откуда всё-таки появляется масса тела?.

 




Moscow.media
Частные объявления сегодня





Rss.plus



Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует: Более 12 тысяч жителей Москвы и Московской области получают повышенную пенсию за работу в сельском хозяйстве

Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует: С 1 августа Соцфонд увеличит страховые пенсии россиян

Столичные росгвардейцы задержали мужчину, подозреваемого в грабеже

Начальник Главного управления вневедомственной охраны Росгвардии вручил ключи от автомобиля многодетному отцу-росгвардейцу


Молодеем при помощи прически и макияжа

Дистрибьюция Музыки.

Российская туристка впала в кому на отдыхе в Турции и попала в заложники

Модные показы и лекции стилистов запланированы на форуме-фестивале «Территория будущего. Москва 2030» в «Зарядье»


Who is Ghetts and what character does the rapper play in Supacell?

IWF signs off “state-of-the-art” training facilities for the Paris 2024 Olympics

Kamala Harris’s Record on Israel Raises Questions About Support for Jewish State if Elected US President

Kim Cattrall says she won’t return to ‘Sex and the City’ sequel’s third season


Уроженец из Узбекистана помогал другим мигрантам нелегально закрепиться в России

ТСД SAOTRON RT41 GUN: практичный, производительный, надёжный

Утро в Кимже...

На туманных скалах


Activision secretly experimented on 50% of Call of Duty players by 'decreasing' skill-based matchmaking, and determined players like SBMM even if they don't know it

A Google Doodle animator is my new favorite Elden Ring lore theorist thanks to this cartoon retelling of Shadow of the Erdtree set to a Taylor Swift song

Приключение-головоломка Arranger вышла на смартфоны и PC

Гайд по регистрации, установке и входу в Throne and Liberty для игроков из России и СНГ



Игровой аккаунт Steam и его пополнение

Врачи провели уникальную операцию и извлекли пулю из брюшной стенки новорожденного

Калинка моя: автокросс в Калининце

Международные морские перевозки




Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует: Более 12 тысяч жителей Москвы и Московской области получают повышенную пенсию за работу в сельском хозяйстве

Полицейские Петербурга лишатся своих бород - приказ руководства

Начальник Главного управления вневедомственной охраны Росгвардии вручил ключи от автомобиля многодетному отцу-росгвардейцу

Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует: С 1 августа Соцфонд увеличит страховые пенсии россиян


Фильм «Пираты галактики Барракуда» презентовали на «Таврида.АРТ»

Горожан пригласили на экскурсии в электробусный парк «Митино»

Хинштейн: В МВД взяли под контроль дело о нападении на полицейского у «Лужников»

Школьники из Долгопрудного победили на Международной олимпиаде по физике в Иране


Даниил Медведев победил в первом круге олимпийского турнира по теннису

Аванесян сыграет с Андреевой в финале турнира WTA в Румынии

Рублев пробился в полуфинал турнира в Умаге

Андреева стала самой молодой чемпионкой турнира WTA за последние три года


«В Бельгии более вальяжный образ жизни, чем в России»

Четырнадцатая экспозиция «Импульс. АРТ» открылась в Мытищах

Сбежавшего из Израиля в РФ подростка-вундеркинда нашли в отеле рядом со Внуково

Хинштейн: В МВД взяли под контроль дело о нападении на полицейского у «Лужников»


Музыкальные новости

Адвокат Алсу Крючков не увидел перспектив сохранения брака певицы с Абрамовым

Наследники Градского поделили автомобили знаменитого певца

Актриса Лужина пожалела, что у нее не было романа с Высоцким

«Является инвалидом и еле дышит»: Алла Пугачева отреклась от собственной внучки из-за Максима Галкина*



Калинка моя: автокросс в Калининце

Международные морские перевозки

Чемпионаты Росгвардии по служебному биатлону и легкоатлетическому кроссу завершились во Владимире

Там, где Клин шумит: куда отправиться в короткое путешествие недалеко от Москвы


Адвокат Добровинский: Абрамов не запрещал Алсу пользоваться квартирой в Москве

Гарику Burito устроили сюрприз в радиоэфире

Голы Майсторовича и Нгамалё помогли «Динамо» победить «Локомотив» в чемпионате России

Выставка «Вселенная BRICS», подготовленная Нижегородским планетарием, открылась в Ульяновске


Jetour представил в России новый кроссовер X50 за 2 млн рублей

Калинка моя: автокросс в Калининце

В Москве строят новую дорогу, которая станет дублером Калужского шоссе

Покорение новых высот – чип тюнинг от GAN


Эрдоган стал спешить на встречу с Асадом

Остроумный ответ Путина на провокационный вопрос сорвал аплодисменты

Штаб-квартиру Роскосмоса предложили разместить в Амурской области


Денис Проценко, Дарья Повереннова и Алексей Немов — о привычках, которые помогают им сохранять здоровье




Появилось видео из фитнеса в Москве, который заволокло опасным газом

Сотрудники фитнес-клуба в Москве случайно залили в канистру с хлором ядовитый газ

Родившегося с пулей в животе ребенка спасли врачи в Подмосковье

Стопроцентная эффективность: что известно о препарате от ВИЧ-инфекции «Ленакапавир»


"Победить невозможно". В Киеве заявили о большой проблеме из-за Зеленского


Чемпионаты Росгвардии по служебному биатлону и легкоатлетическому кроссу завершились во Владимире

День рождения гамбургера: как сделать популярный фастфуд полезным

Калинка моя: автокросс в Калининце

Московское «Торпедо» обыграло «Енисей» в гостевом матче Первой лиги




Мэр Москвы поздравил сотрудников центров госуслуг с профессиональным праздником

Собянин поздравил работников торговли с праздником

Работы на три года. Собянин рассказал, как изменится «Коломенское»

Собянин: В «Коломенском» будет создано уникальное современное пространство


Прибыли с юга: какие животные появились в Москве из-за глобального потепления

Жители Балашихи помогут сделать родной город чище

Из-за глобального потепления в Москве появились новые животные

Лужнецкую набережную благоустроят


Врачи провели уникальную операцию и извлекли пулю из брюшной стенки новорожденного

Метеоролог Шувалов рассказал о погоде в Москве в первые дни августа

«В Бельгии более вальяжный образ жизни, чем в России»

Четырнадцатая экспозиция «Импульс. АРТ» открылась в Мытищах


ТСД SAOTRON RT41 GUN: практичный, производительный, надёжный

Погиб глава архангельской пожарной охраны Димитрий Охрименко

Сергей Собянин. Неделя мэра

Фестиваль военных духовых оркестров одновременно открылся в трех городах Поморья


К Международному дню тигра саранская телемачта «переоденется» в редкого хищника

Выставка исторической памяти «В гости к нашим далеким предкам» ко Дню Крещения Руси и Дню памяти равноапостольного Великого князя Владимира

Утром в Симферополе рейсовый автобус насмерть сбил пенсионерку

Штаб «Все для фронта, все для победы» отправил в зону СВО очередной гуманитарный груз


«В Бельгии более вальяжный образ жизни, чем в России»

«Факел» проиграл «Акрону» в первом поединке на воронежском стадионе

Фильм «Пираты галактики Барракуда» презентовали на «Таврида.АРТ»

Хинштейн: В МВД взяли под контроль дело о нападении на полицейского у «Лужников»












Спорт в России и мире

Новости спорта


Новости тенниса
WTA

Мирру Андрееву наградили за первую победу в турнире на уровне WTA






Сбежавшего из Израиля в РФ подростка-вундеркинда нашли в отеле рядом со Внуково

Горожан пригласили на экскурсии в электробусный парк «Митино»

Хинштейн: В МВД взяли под контроль дело о нападении на полицейского у «Лужников»

«В Бельгии более вальяжный образ жизни, чем в России»