Нам с детства вдалбливают, что камень тяжёлый, а вот перышко лёгкое. В этих высказываниях уже есть фундаментальная ошибка, потому что в бытовом смысле массу и вес постоянно путают. В этом нет ничего страшного, пока дело касается обычной практики.
Отличие простое масса - параметр, а вес - сила. Потому можно потошнить на овощном рынке и потроллить продавца на тему массы картошки, а не её веса. (Но это уже под вашу ответственность. Может кончиться не совсем так, как вы представляете. И возможно не дискуссией об устройстве вещества...)
Вот только и это ещё не всё. Оказывается есть ещё более интересная проблема, о которой вы вряд ли задумываетесь.
Масса - это не то, что “есть” у тела, а скорее то, что мешает ему двигаться как положено. И чем больше ему это мешает тем “тяжелее” мы ощущаем массу.
А теперь самое интересное, что следует из вышеобозначенного - оказывается, масса - это вообще не свойство вещества. Это побочный эффект. Иллюзия. У самого вещества никакой массы нет вовсе.
Физика и поле, которое никто не видит
Давайте на секунду представим, что всё вещество - это группа абсолютно лёгких частиц, которые сами по себе не имеют никакой массы. Но почему тогда мы чувствуем вес, инерцию, почему мяч не разгоняется мгновенно, а планеты вращаются так, будто у них действительно “тонны” вещества внутри?
Ответ в поле Хиггса. Оно вездесущее, как Wi-Fi, только без роутера и пароля. Просто есть. И в отличие от обычных полей (электрического, магнитного и прочих), оно не колеблется где-то вдали - оно пронизывает собой всё пространство.
Когда частица двигается через поле Хиггса, она начинает “спотыкаться” о него. Чем сильнее взаимодействие с полем, тем труднее ей двигаться. Это сопротивление мы и называем массой.
Стандартная проблема восприятия обычно связана с тем, что человек, далекий от физики говорит - хм, ну так ведь материя и неподвижна. Как так? Почему оно сопротивляется движению, если стол сейчас стоит на полу и никуда не перемещается. На самом деле тут ещё одно фундаментальное свойство Вселенной, про которое я даже видео делал. Любая материя постоянно перемещается. На самом базовом уровне - это движение планеты, чуть глубже оказывается, что есть непрерывное тепловое движение частиц и это мы ещё не вспоминаем про постоянное расширение Вселенной, которое неизбежно приводит к движению материи внутри неё. Так что просто примите как факт - всё и всегда движется, а то, что мы это не ощущаем есть специфика восприятия.
Потому по факту мы имеем лишь два физических явления - непрерывное движение любой материи в пространстве и поле Хиггса, которое вездесуще и которое сопротивляется этому движению, вызывая торможение. Они и рождают то, что мы называем массой.
Сложно поверить, но масса - это не само вещество. Это просто мера того, насколько частица не может быть быстрой в этом странном поле.
Если бы поле Хиггса вдруг исчезло (представьте, что Вселенная “выключила вязкость”), то все частицы стали бы безмассовыми. Электроны летали бы со скоростью света, протоны развалились бы, атомы рассыпались, и всё, что мы называем “материей”, перестало бы быть хоть чем-то.
То есть вся устойчивость мира - это следствие того, что микрочастицы постоянно притормаживают. И получается, что масса - это не фундаментальная “субстанция” и не базовое свойство, а взаимодействие с полем.
Почему это не просто теория
Поле Хиггса долгое время было “призраком” физики. Про него много говорили, но прямых доказательств не было. А потом в 2012 году учёные в ЦЕРНе обнаружили его след - частицу Хиггса.
По сути, это квант самого поля, как и фотон квант света. Без поля Хиггса у Стандартной модели физики всё бы посыпалось. Хочется добавить "в очередной раз..."
Не было бы устойчивых электронов, не было бы атомов, не было бы материи и вещества.
И сложнее всего осознать на бытовом и прикладном уровне лишь одно: Масса не прячется внутри вещества, а рождается из взаимодействия. Как звук рождается из колебаний, а не живёт внутри барабана.
Получается, что всё, что мы считаем “весомым” или, если правильно, массивным - это всего лишь результат того, что частицы не могут двигаться свободно. То, что кажется фундаментальным, на деле - эффект сопротивления, замедления, вязкости мира.
Физика опять смеётся над нами. Эта история повторяется из раза в раз и если вы регулярно читаете мой канал, то уже знаете, например, что и плотность вещества обусловлена его пустотой. Помните историю про пустое пространство в атоме? Это действительно так и на самом деле атом состоит из 99% пустоты, материи в прямом смысле там почти нет. А ещё якобы пустое пространство проводит радиоволны.
Похоже главное правило, которое нам нужно усвоить - интуиция никогда не оказывается полностью достоверной.
Статьи на канале по теме:
⚡ Ещё больше интересного в моём Telegram!
Хочется помочь проекту? Просто поставьте лайк 👍 и подписывайтесь на канал ✔️! Напишите комментарий и поделитесь статьёй с друзьями