Jak Bozon Higgsa Nadaje Masy Rzeczy

{h1}

Cząstka higgsa daje wszystko inne w masie wszechświata, pośrednicząc w interakcjach z syropowatą substancją zwaną polem higgsa. Oto co to znaczy.

Niesławna cząstka Higgsa ma ciężkie zadanie: przyznaje wszystkim pozostałym elementarnym cząsteczkom ich masę. Bez niego oni - my - szaleńczo chodziliby z prędkością światła, zbyt luźni, by tworzyć atomy. Ale jak to robią Higgowie?

Zamiast równań fizycy mają tendencję do wyjaśniania tego procesu w kategoriach sportu i syropu.

Po pierwsze, każda z cząstek elementarnych nabywa swój unikalny zestaw atrybutów poprzez interakcję z niewidzialnymi bytami zwanymi polami. Podobnie jak boiska do piłki nożnej, są to duże etapy, na których jednostki (elektrony lub uciekające kręgi) pędzą w tę i tamtą stronę, a czasami zderzają się razem. Ale w przeciwieństwie do boisk piłkarskich pola fizyki są trójwymiarowe i rozciągają się nieskończenie we wszystkich kierunkach.

Jednym z takich pól jest pole elektromagnetyczne (EM) - takie, które można wyczuć w pobliżu biegunów magnesu z czerwoną i srebrną sztabką, ale które tak naprawdę istnieje wszędzie przez cały czas. Każda cząstka oddziałuje z polem elektromagnetycznym w sposób zależny od ładunku elektrycznego. Na przykład elektrony, których ładunek wynosi -1, mają tendencję do przemieszczania się przez pole w kierunku dodatnich końców magnesów prętowych i zlepiania się z dodatnio naładowanymi protonami.

Podobnie jak boisko sportowe z odpowiednią piłką, każde pole fizyki ma odpowiednią cząstkę. Na przykład pole elektromagnetyczne jest związane z fotonem lub cząsteczką światła. Ta korespondencja rozgrywa się na dwa sposoby: po pierwsze, gdy pole elektromagnetyczne jest „wzbudzone”, co oznacza, że ​​jego energia jest rozbłyskana w pewnym miejscu, wówczas rozbłysk sam w sobie jest fotonem.

Po drugie, kiedy cząstki oddziałują z polem EM (na przykład, gdy są przyciągane w kierunku przeciwnie naładowanego końca magnesu), doświadczają tego pola, absorbując i emitując stały strumień „wirtualnych fotonów” - fotonów, które chwilowo pojawiają się i znika tylko w celu pośredniczenia w oddziaływaniu pola cząstek.

Istnieje również pole Higgsa. Daje masę cząstek. [Jak ważysz atom?]

Z wyjątkiem bezmasowych fotonów i gluonów „wszystkie cząstki elementarne uzyskują swoją masę w wyniku interakcji z polem [Higgsa], co przypomina jakby„ spowolnienie ”poprzez gęsty syrop” - wyjaśnił James Overduin, fizyk z Towson University w Maryland.

Niektórym cząsteczkom trudniej jest przedzierać się przez syropowate pole Higgsa niż inne, w wyniku czego są cięższe. Jednak nie wiadomo, dlaczego niektóre cząstki, takie jak wyjątkowo korpulujący górny kwark, są tysiące razy bardziej obciążone przez pole Higgsa niż lekkie cząstki, takie jak elektrony i neutrina. „Teoretycy szukają sposobu, aby faktycznie przewidzieć masy cząstek [cząstek] na podstawie pierwszych zasad. Nie pojawiła się jeszcze przekonująca teoria” - powiedział John Gunion, autor „The Higgs Hunter's Guide” (Basic Books, 1990) i profesor fizyki na University of California, Davis. [Czy są bozony Higgsa w kosmosie?]

Ale tutaj pojawia się cząstka Higgsa: tak jak foton pośredniczy w oddziaływaniu z polem EM i sam jest wzbudzeniem pola EM, cząstka Higgsa pośredniczy w oddziaływaniu z polem Higgsa i sama jest wzbudzeniem pola Higgsa.

Cząsteczki przedzierają się przez pole Higgsa, wymieniając z nim wirtualne cząstki Higgsa. A prawdziwa cząsteczka Higgsa pojawia się, gdy pole staje się podekscytowane, jak odrobina syropu. Wykrywanie takiego slosh (tj. Cząstki) jest sposobem, w jaki fizycy mogą być pewni, że syrop (tj. Pole) istnieje. „Musisz zdobyć wystarczającą ilość energii, aby wzbudzić pole tak, aby dla nas wyglądało jak cząstka. W przeciwnym razie nie wiemy, że pole istnieje” - powiedział Craig Blocker, fizyk polujący na Higgsa z Brandeis University, powiedział Little's Mysteries Life.

Ale ponieważ cząstka Higgsa jest wyjątkowo wysokoenergetyczna (lub równoważnie bardzo ciężka), trudno jest wzbudzić pole Higgsa wystarczająco, aby je utworzyć. Właśnie tam wkracza Wielki Zderzacz Hadronów: poprzez rozbicie szybkich protonów generuje wystarczającą ilość soku, aby od czasu do czasu powalić syropowate pole Higgsa, wytwarzając bozony Higgsa.

Śledź Natalie Wolchover na Twitterze @nattyover. Śledź Life's Little Mysteries na Twitterze @llmysteries. Jesteśmy również na Facebooku i Google+.


Suplement Wideo: Bozon Higgsa i skąd pochodzi masa. Proste wyjaśnienie z przykładami.




Badania


Horror At The Beach: „Sea Fleas” Zjedz Obiad W Aussie Teen'S Legs
Horror At The Beach: „Sea Fleas” Zjedz Obiad W Aussie Teen'S Legs

Czy Guma Naprawdę Potrzebuje 7 Lat Na Trawienie?
Czy Guma Naprawdę Potrzebuje 7 Lat Na Trawienie?

Science News


Irlandzka Zaraza Ziemniaczana Pochodzi Z Ameryki Południowej
Irlandzka Zaraza Ziemniaczana Pochodzi Z Ameryki Południowej

Dlaczego Włoska Góra Etna Wciąż Wybucha?
Dlaczego Włoska Góra Etna Wciąż Wybucha?

Prawdziwy Powód Wino Idzie Z Serem Odkrytym
Prawdziwy Powód Wino Idzie Z Serem Odkrytym

Utworzono Chimery Ludzkiej Świni, Które Mogły Kiedyś Pomóc W Transplantacji Narządów
Utworzono Chimery Ludzkiej Świni, Które Mogły Kiedyś Pomóc W Transplantacji Narządów

Daleko! Sprawiając, Że Kryształy Falują Światłem
Daleko! Sprawiając, Że Kryształy Falują Światłem


PL.WordsSideKick.com
Wszelkie Prawa Zastrzeżone!
Kopiowanie Jakichkolwiek Materiałów Pozostawiono Tylko Prostanovkoy Aktywny Link Do Strony PL.WordsSideKick.com

© 2005–2020 PL.WordsSideKick.com