Алхимическая Лаборатория
Назад к списку

Частица Бога .Вначале было поле

Частица Бога .Вначале было поле.
Корпускулярно-волновой дуализм .

"В классической физике материя имеет двойственную природу, она состоит из вещества – дискретных частиц, и поля – непрерывного, не имеющего никаких черт дискретности. Соответственно, все
частицы делятся на частицы поля и частицы вещества. Есть и другая классификация: частицы делятся на бозоны и фермионы. «Все частицы полей – бозоны, а бозон Хиггса – это квант поля Хиггса. Бозон, как частицы поля, не имеет массы покоя (то есть инертно-гравитационной массы), но так как масса и энергия тела эквивалентны (E=mc²), мы можем говорить о массе движущегося бозона, которую можно вычислить». Хотя стоит иметь в виду, что частицы вещества могут быть не только фермионами. Принципиальное отличие в том, что несколько фермионов не могут одновременно находиться в одном состоянии – занимать одно и тоже положение в пространстве, а бозоны могут. Они «накладываются» друг на друга, проходят насквозь.

Для того, чтобы понять, что из себя представляет бозон Хиггса, поговорим о фотоне. «Вы же знаете, что свет состоит из фотонов? Фотон - это квант света, – объясняет Михаил Казанович . - А вот кванты любых полей – это скорее волны. Квант как порция энергии сравним с «плевком», а любая волна света – это совокупность таких плевков».

И хотя в свое время поле воспринималось как непрерывное, оно обладает свойствами дискретности: «Волновые свойства частиц все равно берут свое. Квант – «плевок» - это порция колебаний, которая ведет себя не только как волна, но и как частица. Фотон, пожалуй, самый известный», - говорит Казанович.

Одно из первых положений квантовой механики – корпускулярно-волновой дуализм. Это значит, что все частицы являются и частицами, и волнами. «То есть, например, давайте возьмем электроны (один из видов частиц вещества). Они имеют все свойства вещества, но временами начинают вести себя как волны. Подобно тому, как в традиционной христианской догматике Христос был и человеком, и Богом. Но это не значит, что он был похож, к примеру, на кентавра. Когда он умирал на кресте и просил пить, то был в полной мере человеком. Когда творил чудеса, был в полной мере Богом. То же самое и с частицами».

Бозон Хиггса был предсказан и, возможно, обнаружен. Но есть еще более неуловимая частица – гравитон. И если бозон Хиггса — всего лишь квант калибровочного поля (поля, участвующего в процессе спонтанного нарушения симметрии), то гравитон – квант одного из фундаментальных полей (гравитационного).

«Гравитон, по всей видимости, никогда не найдут, хотя в его существовании никто не сомневается. Это связано со слабостью гравитационного поля. С одной стороны это поле есть везде, с другой - оно очень слабое. Хотя Вселенная имеет тот вид, в котором она сейчас, только благодаря гравитации», - поясняет Казанович.

Вначале было поле

Науке известны только четыре типа фундаментальных взаимодействий объектов: гравитационное, электромагнитное, сильное и слабое поля. «При этом поля в миллиард раз больше, чем вещества», - поясняет Михаил. Это значит, что количество энергии, излучаемой реликтовыми фотонами, в миллиард раз больше, чем энергии, исходящей от протонов. Реликтовое излучение – это след изначального хаоса во Вселенной, и если представить, что все поля, индуцированные веществом, исчезнут, реликтовое поле все равно останется. Оно не имеет источника и существует само по себе.

Мечта целого поколения физиков, начиная с Эйнштейна — доказать существование начального суперсимметричного поля, объединяющего все виды взаимодействий (создать единую теорию поля). «Если бы физики решили переписать Библию, - говорит Казанович, - то начиналась бы она со слов: «В начале было поле».

Теория электрослабого взаимодействия - это локальный успех по дороге к созданию единой теории взаимодействия. Если обнаружение бозона Хиггса будет доказано, это объяснит, откуда у промежуточных бозонов появилась масса.

Идея о существовании поля Хиггса возникла во время поиска ответа на вопрос: почему нарушилась симметрия по массе между полем и веществом. Современная физика предполагает, что частицы суперсимметричного поля сначала не имели инертно-гравитационной массы. Физики заметили, что нарушение симметрии сопровождается появлением некоторого поля, отличного от уже известных калибровочных полей. Благодаря действию поля Хиггса, масса бозонов калибровочного поля может стать больше нуля, т.е. из безмассового поля зарождается вещество, обладающее массой.

Попытка объяснить это явление была предпринята английским физиком Питером Хиггсом. Он предположил, что за обеспечение вещества массой отвечает отдельное поле, оно и является причиной спонтанного нарушения симметрии. Его и назвали полем Хиггса."
Бозон Хиггса - последний недостающий элемент современной теории элементарных частиц, так называемой Стандартной модели, объединяющей все виды взаимодействий, кроме гравитационного - сильное (связывающее кварки в протонах и нейтронах), слабое (взаимодействие между электронами и нейтрино) и электромагнитное. О факте существования бозона Хиггса, который отвечает за массу элементарных частиц, впервые высказал предположение английский физик Питер Хиггс в 1960-е годы.
Согласно принципам Стандартной модели, в момент рождения Вселенной после Большого взрыва частицы приобрели массу под действием Хиггсовского поля, сформированного бозонами Хиггса. Без этого поля не могло бы произойти образование атомов, а частицы, не имеющие массу, просто разлетелись бы по космическому пространству. Согласно теории, неуловимые бозоны Хиггса существуют везде.
Через поле Хиггса, заполняющее пространство Вселенной, проходят абсолютно все частицы, из которых строятся атомы, молекулы, ткани и целые живые организмы. ".
Посмотреть на Facebook