Tip:
Highlight text to annotate it
X
Отже: як поле Гіґґса "дає" частинкам масу? (щоб було зрозуміло,
ми говоримо про поле Гіґґса, а НЕ про бозон Гіґґса, який є просто залишковим збудженням
після процесу, про який ми будемо говорити. Але я відволікся... вертаймося до маси!)
Для початку ми повинні зрозуміти, що ми називаємо "масою" - давайте підемо в іншому напрямку і
поговорім про те, що означає не мати масу: це може здатися божевільним, але характерною
рисою будь-якої безмасової частинки є її здатність рухатися зі швидкістю світла. Чесно кажучи, ми повинні
говорити "швидкість безмасових частинок", але так як першою виявленою безмасовою частинкою
був фотон, то назва залишилась з того часу.
В будь-якому разі, суть у тому, що безмасові частинки пролітають 300 мільйонів метрів кожну секунду.
Докладніше це пояснюється в спеціальній теорії відносності, а зараз просто відмітимо, що безмасова частинка
неспроможна НЕ рухатися зі швидкістю 300 мільйонів метрів на секунду. Вона може рухатися
по прямій лінії або відскакувати від перешкод і міняти напрямок, але швидкість безмасової
частинки ніколи не змінюється.
Саме тому маса - це просто властивість НЕОБОВ'ЯЗКОВОСТІ весь час рухатися зі швидкістю світла.
Як побічний ефект, це також означає НЕМОЖЛИВІСТЬ рухатися зі швидкістю світла,
але суть в тому, що частинкам з масою пощастило в тому, що вони можуть рухатися з будь-якою швидкістю, якою
захочуть - допоки вона менша за швидкість світла. Кількість маси будь-чого просто каже нам,
наскільки тяжко змінити швидкість з одного значення на інше.
Тепер, в першій частині ми згадували, що якби поля Гіґґса не було в Стандартній моделі,
УСІ частинки були б безмасовими і рухалися б зі швидкістю світла. Але і ви, і я, і швейцарський сир
явно маємо масу, тому ми маємо розкіш
сидіти спокійно.
То як поле Гіґґса допомагає нам у цьому? В той час, коли безмасові частинки можуть рухатися
тільки зі швидкістю світла, їм можна також відскакувати від перешкод. Від перешкод на зразок частинок,
які насправді просто збудження у квантовому полі. Наприклад, електронне поле, трошки більше зконцентроване
в певних місцях, називається "електрони", а в усіх інших місцях називається "пусте місце".
Але поле Гіґґса незвичайне тим, що воно має високе значення ВСЮДИ - і, щоб було зрозуміло,
високе значення поля це ще не бозон Гіґґса. Бозоном буде додаткове збудження над
уже наявним полем з високим потенціалом. Але через те, що поле Гіґґса має всюди
ненульове значення, будь-які частинки можуть взаємодіяти з ним,
відскакуючи від нього весь час.
І якщо безмасова частинка стрибає вперед-назад, вперед-назад (і, оскільки це квантова механіка,
в обидві сторони одночасно), то хай навіть між стрибками вона рухається
зі швидкістю світла, коли ви подивитесь зі сторони, це буде виглядати, нібито частинка рухається
повільніше світла. Навіть... що взагалі не рухається! А так як тільки частинки з масою можуть не рухатися,
наша безмасова частинка тепер виглядає так, начебто у неї є маса. Чудово, Гіґґс!
Більше того, поле Гіґґса може взаємодіяти зі своїми власними збудженнями, тому
воно може дати масу і бозону Гіґґса також. Насправді, поле Гіґґса любить взаємодіяти
з самим собою настільки більше, ніж з електронами чи протонами, що
бозон Гіґґса має набагато більшу масу - і це одна з причин, чому його було складно
виявити. Та ми не повинні засмучуватись, тому що хоча бозон Гіґґса і приніс нам багато проблем і
тільки маленький шматочок маси, але ми хоча б маємо масу, яка дає нам просте
задоволення - не рухатися.