Как только наука отделилась от философии, она продолжала опровергать существование сущности Творца. Однако эти изыскания вновь могут столкнуть науку с тем, что может ее разрушить. По злой иронии судьбы, спустя весь пройденный наукой многовековой путь неизбежно приводит нас обратно к тому, с чего все начиналось, что может погрузить всё естествознание в новый кризис.
Поговорим сегодня о том, что такое бозон Хиггса. Может ли он стать этой поворотной точкой. И как связаны между собой Большой андронный коллайдер (БАК), Большой взрыв и уравнение Эйнштейна?
Масса батарейки
Кульминацией науки вообще как таковой стал взрыв атомной бомбы, как бы цинично это не звучало. На атомной станции два больших ядра атома распадаются на два маленьких. Их масса получается меньше массы целого ядра, и разница преобразуется в энергию. Во время ядерного взрыва этот процесс просто не контролируется, главное, чтобы рвануло посильнее.
Во время ядерного распада массу получается преобразовывать в энергию максимально эффективно, чем во время горения, например. Однако даже во время мощнейшего взрыва, КПД на выходе ничтожен. На этом примере – главное понять сам процесс преобразования массы в энергию. Если рассчитать с помощью формулы Эйнштейна об эквивалентности энергии и массы, к примеру, энергию батарейки, то получится число с огромным количеством нулей.
Получится, что массы одной батарейки хватит, чтобы высвободить энергии на 250 миллиардов таких батареек. Принцип такой же, что и с КПД атомных бомб. Дело в том, что нет необходимости превращать буквальную массу объекта в энергию. Пока хватает ядерных реакторов.
Частица Бога
Но что, если по той же формуле Эйнштейна попытаться получить не энергию, а массу? Сжечь бумагу очень просто, но как из выделившейся энергии собрать ее обратно? Этот процесс прост только с точки зрения математики, а на самом деле приводит к фундаментальному вопросу бытия. А как из Большого взрыва, когда ничего не было, получилось всё?
Была энергия, и теоретически прямо сейчас можно подорвать все атомы во Вселенной, превратив их в энергию, и пустой она не станет. Принцип эквивалентности энергии и массы Эйнштейна работает в обе стороны. Так что мы легко можем представить, что было до Большого взрыва, но что преобразовало энергию в массу?
Частица Бога. Изначально это была любая частица, отвечающая за придание объектам массы, то есть за сотворение чего-то из ничего. Процесс, преобразовывающий энергию в массу, действительно напоминает действие высших сил. Однако для ученых таинственная частица стала проклятой. Ее не то что на практике, в теории представить невероятно тяжело.
Если взять все ту же формулу Эйнштейна и рассчитать, сколько нужно энергии для получения 1 грамма вещества, то число получится астрономическое. Где взять столько энергии? Разумнее начать с доли грамма вещества. Однако чтобы получить нужное количество энергии, необходимо еще и разогнать частицы до световых скоростей. Так собственно и работает Большой андронный коллайдер (БАК) на многокилометровых ускорителях.
Квантовый мир
Здесь ученые хоть как-то могут наблюдать за столкновением элементарных частиц, настолько крохотных, что не всегда и засечь их получается. Не смотря на то, что представить их сложно, их можно рассчитать. Подобно таблице Менделеева существует Стандартная модель квантового мира. Ученые взяли все основные частицы и их фундаментальные взаимодействия, и рассчитали, кто из них за что отвечает.
Фотоны, например, переносят электромагнитное взаимодействие (и мы видим свет). Также предсказаны переносчики слабого и сильного взаимодействия, и то, из чего в своей основе состоит Вселенная. Потом они начали разгонять протоны до скорости света и сталкивать их, фиксируя самыми чувствительными объективами и детекторами. Зафиксированные осколки этих протонов, методично заносят в Стандартную модель.
Скачать мобильное приложение SFERA:
🇷🇺Rustore
🤖Android
🍎iOS
SFERA — это мессенджер, социальная сеть, сервис знакомств, поиск новых друзей, поиск работы/сотрудников, видеосервис и многое другое. Всё бесплатно и без рекламы. Мы за развитие, мы для думающих людей и мы против деградации.
С начала работы БАК таких частиц нашли уже 60, но всем нужна была лишь одна, та самая частица Бога. Ей даже в Стандартной модели выделили отдельное место, ведь речь идет о мироздании, и получении массы из ниоткуда. Частица Бога – это фундамент, на котором строятся все остальные частицы. И какая-то частица обязана быть переносчиком взаимодействия и этого процесса. Но какая именно? Есть ли она вообще? Если нет, то масса во Вселенной появлялась из другого места, и всю нашу физику можно начинать сначала.
Бозон Хиггса
Вписать возможность получения массы из энергии в Стандартную модель Вселенной лучше всех получилось у Питера Хиггса. Его теория и стала доминирующей. Он заявил, что все мироздание пронизывает некое поле. Когда элементарные частицы контактируют с ним, то получают массу. Само взаимодействие происходит с помощью частицы, которую назвали бозон Хиггса. Он принципиально отличается от других бозонов, которые переносят понятные нам взаимодействия. Бозон Хиггса же отвечает за получение чистой энергии массы и превращения пустоты в нечто осязаемое.
В БАК его и засекли в 2012 году, что подтвердило то, что весь мир пронизывает поле Хиггса, при взаимодействии с которым частицы могут получать массу. Таким образом и Большой взрыв получил главное подтверждение за всю свою историю. Первые 10-12 секунд не было ничего. Потом первые частицы, начав взаимодействие с полем Хиггса, получили массу, превратившись из чистой энергии в материю, из чего и получилось все остальное.
Однако это все еще не приравнивает бозон Хиггса к частице Бога, ведь вместе с ним появилось множество вопросов. Самое интересное в том, что масса бозона Хиггса оказалась весьма странной. Сторонники теории суперсимметрии (они верят в то, что на каждую частицу есть античастица) ожидали увидеть массу 115 гигаэлектронвольт (ГэВ). Представители версии о мультивселенной (допускают, что наш мир не единственный) готовились увидеть 140 ГэВ. Бозон Хиггса весит 125 ГэВ. Оба лагеря бросились решать эту загадку.
Бозон Хиггса произвел, конечно, революцию в современной физике, но той самой частицей, которая полностью впишется в наши модели и объяснит процессы превращения энергии в массу, пока что не стал. И Бозон Хиггса на самом деле может оказаться частицей частицы Бога.
Парадокс же заключается в том, что как только эта теория окажется полностью подтверждена, то это станет свидетельством, что мир был сотворен некой внешней силой, которую философия и называет Богом. Это неизбежно приведёт к переосознанию науки, его фундаментальных задач и принципов, ведь до этого момента, всё в естественных науках было логично и, как бы странно это не звучало, естественно.
Однако если вы думаете, что если теория будет опровергнута, все будет как прежде, то спешим вас расстроить, что в этом случае все будет куда хуже. Но об этом, как нибудь в другой раз.
❗️ Ставьте 👍 и подписывайтесь на наш канал!
Читайте также:
