В одной из недавних статей мы немного поговорили на весьма занимательную тему: что такое гравитон, и существует ли он? И если существует, то каковы его свойства? Мы выяснили, что эта пока не открытая элементарная частица отвечает (если она, конечно, существует) за гравитационные взаимодействия. Иными словами гравитон – это квант гравитационного поля. Но что рождает это поле? Какая частица отвечает за то, что сама масса существует? Давайте поговорим об этом.
Все из атомов
С самого раннего детства нас всех учили, что строительными кирпичиками всего, что нас окружает, являются атомы. На уроках природоведения нам говорили, что абсолютно все состоит из них. От синего соседа снизу😁 кита, путешествующего по океану, до одноклеточных организмов, которых вокруг нас полным-полно. Но из чего состоят атомы? Нам не отвечали на этот вопрос. Потому что он сложен для понимания маленькими детьми. И лишь когда мы стали чуть постарше, система образования рассказала нам, что существуют еще электроны, протоны и нейтроны. Которые, как оказалось, являются строительными блоками атома. Сказать, что мы были в шоке – это значит ничего не сказать. Многие плакали (шутка).
Мы хотели знать все. И в первую очередь следующее: из чего же состоят все эти фундаментальные частицы? Что же, ученые рассказали нам, все что знали на тот момент. Они заявили, что всегда найдется котенок поменьше. И что по мере того, как они углублялись в микроскопический мир, они обнаруживали все большее число частиц, которые были разделены на два вида: бозоны и фермионы.
Протоны и нейтроны (адроны) состоят из фермионов (кварков). А электрон сам по себе является фундаментальной частицей. Которая, как полагают ученые, не имеет составных частей. При этом масса кварков отличается от массы электрона.
Советуем почитать Что происходит с человеческим мозгом?
Ученые были недовольны таким состоянием дел. Их пытливые умы недоумевали, как одна неделимая частица может иметь массу больше, чем другая? Что определяет массу каждой частицы в нашей Вселенной? И как этот элемент производит величину, подобную массе? Именно эти вопросы, кстати, и привели к появлению таких блестящих теорий, как квантовая теория поля и теория струн.
Бозон Хиггса отвечает за массу
В 1960-х годах британский ядерщик Питер Хиггс вместе с коллегами предложили интересную концепцию. Она говорила о том, что каждая частица обладает массой вследствие взаимодействия с неким полем. Это какое-то энергетическое поле, охватывающее всю Вселенную. И что благодаря корпускулярно-волновому дуализму все квантовые поля сопряжены с некоей базовой частицей. Ее назвали Бозон Хиггса. Это частица связана с полем Хиггса. И чем больше масса частицы, тем больше она взаимодействует с данным полем. А менее массивные частицы, напротив, меньше взаимодействуют с ним. Бозон Хиггса можно сопоставить с молекулами воды, из коих состоит океан (поле Хиггса). Все остальные частицы в этом случае будут подобны рыбам, взаимодействующим с этим океаном.
Понадобилось 40 лет исследований и работы ученых по всему миру, чтобы, наконец, обнаружить данную частицу. Которая была исключительно гипотетической, покуда ее не обнаружили в ходе экспериментов, проводимых на Большом адронном коллайдере в 2012 году.
Бозон Хиггса — это элементарная частица в Стандартной модели физики элементарных частиц. Это недостающая часть нашего сегодняшнего понимания законов природы. Без и бозона Хиггса и, следовательно, поля Хиггса не было бы никакой материальной природы, которую мы видим сегодня. И каждая частица передвигалась бы по Вселенной с быстротой света.
8 октября 2013 года Питер Хиггс и Франсуа Энглер получили элитную Нобелевскую премию по физике «за теоретическое открытие механизма, который способствует пониманию возникновения масс субатомных частиц».
Советуем почитать Парадокс Ферми и Великий Фильтр
Внимание! Внимание! У нас эпидемия! Помогите, кто может! Кто может – помогите!
Роботам срочно нужно новое масло!