Подробнее
БОЗОН ХИГГСА Питер Уэйр Хиггс (род. 1929г) Про бозон Хиггса уже много написано и снято не одно видео. Но все они сводятся к одному и тому же объяснению: "Существует некоторое поле Хиггса, в котором "запутываются" все частицы. Причем чем больше они взаимодействуют с полем, тем больше их масса". Судя по тому, что всё равно в интернете периодически просят рассказать про этот загадочный бозон, не всех это объяснение удовлетворяет. Я рискну написать о частице немного с другой стороны, и начну я издалека, а именно с конца XVII века. Исаак Ньютон (1642-1727гг) Чем занимается физика? Физика предсказывает поведение частиц (вещества, материи и т. д.) при заданных внешних условиях (действующие силы, температура, давление и т. д.). С точки зрения классической физики всё строится на трех законах Ньютона, основа которых есть формула: Г=та (сила=масса*ускорение). Другими словами, зная все силы, мы знаем ускорение, а значит, можем предсказать движение частицы. Жозёф Луи Лагранж (1736-1813 гг) Тем не менее, не всегда бывает так просто расписать все силы, действующие на частицу. Чтобы упростить жизнь, вместо законов Ньютона (которые вообще говоря являются аксиомами) ввели другие аксиомы. Метод построенный на новых аксиомах называют методом Лагранжа (или Лагранжиевым формализмом). Ничего нового эти аксиомы не давали: в конечном счёте они сводились к законам Ньютона. Однако теперь не надо было расписывать все силы: для предсказания движения частицы необходимо найти только энергию частицы (а это намного проще). Другими словами, метод Лагранжа есть повторение законов Ньютона, только теперь внешние условия задаются не силами, а всего лишь одной функцией (так называемой функцией ЛАГРАНЖА) Джеймс Клерк Максвелл (1831-1879) Все были бы счастливы, но тут пришла новая напасть: электромагнитное поле. Да, известный физик Джеймс Максвелл написал знаменитые уравнения, которые полностью описывали поведение электромагнитного поля, но они были сформулированы на основании экспериментов, т. е. они ниоткуда не следовали, по существу являясь аксиомами. Это не устраивало физиков. Ведь электрические и магнитные поля - это тоже материя (вспоминаем школьный курс физики), а подчиняются они каким-то своим законам... непорядок, физики не любят вводить большое количество аксиом, надо всё свести к старым. Применить Законы Ньютона к полям тяжеловато: как нарисовать силу, действующую на поле? А вот энергию поля записать уже проще, и потому физики решили использовать метод Лагранжа. Тут тоже всё было не так просто, но тем не менее у физиков получилось применить этот метод таким образом, чтобы из него следовали уравнения Максвелла. Что же, мы почти дошли до нашего бозона:) Тут физики вспомнили, что электромагнитное поле есть не что иное как фотон (грубовато выражаясь). Т. е. они рассмотрели частицу фотон с помощью функции Лагранжа электромагнитного поля. А ведь согласно корпускулярно-волновому дуализму любую частицу можно рассматривать как волну (волна - синоним поля). Итак, давайте все частицы описывать как какие-то поля с помощью аналогичных функций Лагранжа, учитывая один факт: фотон - массы не имеет, а вот мы хотим описывать массивные частицы. А это значит, что к функции Лагранжа необходимо добавить член, содержащий массу: 1_=и [описывает частицу]+1_2[описывает массу этой частицы] И вот тут всё рушится: такая функция Лагранжа неинвариантна. Например, наблюдаем мы частицу с каким-то импульсом. Потом повернём систему координат, и импульс становится в два раза больше (повернуть систему координат - это почти тоже самое, что посмотреть с другой стороны на частицу). Получается полная несуразица: смотришь слева, частица обладает одними характеристиками, смотришь справа, частица обладает уже другими характеристиками. Эту проблему сумел решить Хиггс. Он прибавил к безмассовой функции Лагранжа еще какое-то поле: 1_=1_1 [описывает частицу]+!_2[совсем другая частица (поле)] Причём, когда начинаешь работать с этой функцией, из 12 "вылезает" масса искомой частицы. Более того, Хиггс попутно решил ещё одну проблему (проблему Голдстоуновских бозонов). Это "совсем другое поле" назвали полем Хиггса, а соответствующую частицу, которую это поле описывает - бозоном Хиггса. Замечание 1: Пост содержит некоторые неточности (для упрощения текста). Например, в месте, где я писал про неинвариантность, будет ли меняться конкретно импульс, я не помню. Но ни смысл, ни идея от этого не меняются. Замечание 2: В комментариях я скину хорошее видео про бозон Хиггса. Замечание 3: Почему экспериментальный поиск бозона Хиггса был так важен? Дело в том, что существует большое количество других теорий (механизмов), описывающих массу. Более того, существует несколько теорий Хиггса. Было достаточно важно понять, какая же теория верна.
Всё самое интересное,интересное, познавательное,,разное,бозон Хиггса,наука,физика,длинная картинка
Еще на тему
1. Поле Хигса стало проявлять свои свойства когда вселенная начала "остывать" после большого взрыва. Т.о. у различных частиц появились массы, что и обусловило разнообразие материи. Поэтому и его называют "частица Бога".
2. Бозон - грубо говоря частица взаимодействия, а гермион - частица материи. Отсюда и название. А Хигсовым он называется, ибо является элементом воздействия поля Хигса.
3. Опыты церна пока официально не подтвердили существование этой частицы, а получили косвенные подтверждения существования частицы с несколькими предугадонными характеристиками.
Пруфов нет, пишу по памяти.