FestivalNauki.ru
En Ru
cентябрь-ноябрь
176 городов
September – October
176 cities
12-14 октября 2018
МГУ | Экспоцентр | 90+ площадок
14–16 октября 2016
Центральная региональная площадка
28–30 октября 2016
ИРНИТУ, Сибэскпоцентр
14–15 октября 2016
Центральная региональная площадка
23 сентября - 8 октября 2017
«ДонЭкспоцентр», ДГТУ
октябрь-декабрь 2017
МВДЦ «Сибирь», Кванториум,
Вузы и научные площадки города
6-8 октября 2017
Самарский университет
27-29 октября
Кампус ДВФУ, ВГУЭС
30 сентября - 1 октября
Ледовый каток «Родные города»
21-22 сентября 2018 года
ВКК "Белэкспоцентр"
9-10 ноября 2018 года
Мурманский областной Дворец Культуры

...И быстрых разумом бозонов в коллайдере большом рождать

Всего без одной частицы большинство попыток создать гармоничную модель Вселенной и вещества в ней идут прахом. И вот в ЦЕРНе сообщили, что нечто сходное с этой фундаментальной частицей найдено в экспериментах на Большом адронном коллайдере. Чем же так важен бозон Хиггса для ученых? Читайте короткую справку о поле Хиггса, бозоне Хиггса и о том, почему без них у вещества бы не было массы. Внимание! Вам не придется лезть в дебри физики фундаментальных частиц и разбираться в гроздьях малопонятных терминов, или читать стандартные штампы. Все написано простым и интересным языком!

Бозон Хиггса стал притчей во языцех. Вероятно, не назови его неосторожно Нобелевский лауреат Леон Ледерман  «частицей Бога»,  вряд ли бы известия о нем вызывали бы большой резонанс. Однако если попросить кого-то прокомментировать, чем уж так необыкновенен бозон Хиггса, возникнут трудности. Они связаны с тем, что во второй половине двадцатого века накопилось такое количество не выстраивающейся в стройные логические схемы информации о частицах и их поведении, что без серьезного предварительного экскурса в основы физики элементарных частиц, и в особенности теории симметрии и ее нарушения, нормальному человеку про бозон Хиггса понять невозможно. Чаще всего о нем пишут – он придает массу всем другим частицам, или отвечает за то, как частицы приобретают массу.  Это немного не то и не вполне корректно. Ну как одна или несколько частиц могут даровать другим массу… Понятно, от подобных комментариев ничего понятнее не становится. И все же простое объяснение сформировать можно.

Итак, к последней трети XX века накопилось много данных об элементарных частицах и их взаимодействиях. Протоны, электроны, мюоны, нейтрино, мезоны… для всех них была придумана так называемая Стандартная модель, этакая таблица Менделеева для элементарных частиц. Модель была несовершенна: несовместима с теорией относительности, никак не описывала гравитационные взаимодействия. Но при том обладала неплохой предсказательной способностью – многие частицы, постулированные ею были действительно открыты, а свойства их весьма точно совпали с тем, что говорила модель.

Вместе с тем, с самого начала у нее был весьма существенный и странный недостаток – модель предсказывала, что ни у одной из частиц – вообще ни у одной – нет массы. Но это полбеды. Нет массы и ладно, пусть то, что мы что-то можем взвесить, это иллюзия. Самая главная проблема, что без массы частицы должны разлетаться друг от друга со скоростью света (у которого, как известно, массы действительно нет). Весь предыдущий опыт человечества говорил об обратном, и потому вопрос надо было как-то срочно решать. И вот, в 60-х годах английский физик Питер Хиггс предложил в Стандартную модель поправку. Она примиряла наличие массы у частиц и неспособность модели это предсказать. Хиггс предположил, что в космосе существует неизвестное нам поле— его так и назвали впоследствии «полем Хиггса», действующее на все элементарные частицы замедляющим образом – некая вязкая субстанция на просторах Вселенной.

Любые элементарные частицы, движущиеся сквозь время и пространство, движутся также и сквозь поле Хиггса; оно тормозит их. «Массивные» частицы взаимодействуют с полем Хиггса сильнее, легкие — слабее. Можно сказать так: частицы, изначально лишенные массы, попав в поле Хиггса, приобретают некую массу. То есть масса есть мера взаимодействия частицы с полем Хиггса. Данное поле можно обнаружить лишь благодаря частицам, возникающим из него на доли секунды, — хиггс-бозонам, фактически, квантам этого поля, как фотон – квант поля электромагнитного.

Есть несколько аналогий, которые лучше помогают понять действие поля Хиггса.

Представьте себе окрестности футбольного стадиона. Сотни болельщиков рассеянно слоняются из стороны в сторону. Никто не обращает внимания друг на друга. Внезапно, как молния, распространяется новость: «Идет футбольная звезда Бонд! Джеймс Бонд!». Все всматриваются в неприметного молодого человека, пересекающего площадь у стадиона. Новость эта, сказал бы физик, сродни хиггс-бозону. Она наделяет такого же, как все, парня, необычайным весом. Десятки, сотни болельщиков спешат к нему, тянут блокноты, прося об автографе, что-то спрашивают, поддерживают, восхищаются. Его скорость падает почти до нуля, лю6ой наблюдатель может сказать, какой вес обрел этот «элементарная частица большого города».

Сами физики предпочитают прибегать к другому образу: «Представьте себе, все мироздание до краев заполнено вязкой глиной. Все элементарные частицы — эти электроны, нейтрино, кварки, — дефилируют по космосу в каких-нибудь болотных сапогах, и при каждом движении на их обуви остаются комья глины. Вот так же к ним пристает их масса, пока они пробираются сквозь поле Хиггса, а оно вездесуще».

И все-таки, почему бозон Хиггса было так сложно открыть? Дело в том, что эти частицы в индивидуальном состоянии нестабильны. Да, все вместе они создают поле, пронизывающее пространство, но по отдельности не существуют и распадаются. Ближайшая аналогия, пусть и неполная, такова. Мы видим окружающий мир, как сплошную среду, но знаем, что он состоит из атомов, которые в свою очередь состоят из электронов, протонов и нейтронов. Все эти частицы слеплены вместе и индивидуально совершенно не видны, пока мы не будем иметь дело с ядерными реакциями. Если инициировать ядерную реакцию, и выбить нейтрон из атома, то он оказывается нестабилен и в течение нескольких минут распадается. Так же и бозон Хиггса, будучи вынут из своего привычного окружения-поля, быстро уходит со сцены.

Еще одна проблема с бозоном Хиггса – то что это очень крупная частица – ее энергия больше, чем у атома водорода в сотни раз. В частности потому и построили Большой адронный коллайдер – только на нем достижимы столь высокие энергии, только в нем при столкновении разогнанных до высочайших скоростей частиц может родиться пресловутый бозон.

Без изобретения Питера Хиггса уравнения Стандартной модели физики мертвы. Они описывают призрачный мир — мир духов и привидений, мир, в котором ни одна элементарная частица не имеет массы. И тем не менее ученые говорят, что даже если бозон Хиггса поймать не удасться (или же, если то, что нашли в экспериментах Большого коллайдера – не бозон Хиггса), ничего страшного не случится – на подходе так называемые безхиггсовские модели, а также «новая» физика, которая может порадовать всех совершенно невероятными открытиями.

Новая физика – это физика за пределами Стандартной модели. Как мы уже говорили, у последней есть некоторые недостатки.

Во-первых, ее трудно согласовать с теорией относительности.

Во-вторых, она не объясняет гравитацию.

В-третьих, космологические наблюдения говорят нам, что Стандартная модель способна объяснить лишь около 4,5 % материи во Вселенной. Из недостающих 95,5 % процентов около 22,5 % должны быть тёмной материей, то есть материей, которая ведёт себя точно так же как другая материя, которую мы знаем, но которая взаимодействует с полями Стандартной модели очень слабо, и непонятно, почему. Остальное должно быть тёмной энергией, постоянной плотностью энергии вакуума. Однако попытки объяснить тёмную энергию с точки зрения энергии вакуума Стандартной модели приводят к расхождению наблюдаемых и предсказанных величин в 120 порядков – аналогов столь сильного расхождения в истории физики нет.

В-четвертых, согласно Стандартной модели нейтрино являются безмассовыми частицами (даже бозон Хиггса дать им массу не может). Тем не менее, эксперименты с нейтринными осцилляциями показали, что нейтрино имеют массу. Массовые члены для нейтрино могут быть добавлены к Стандартной модели вручную, но это приводит к новым теоретическим проблемам.

И в-пятых, Вселенная состоит по большей части из вещества, антивещества в ней не наблюдается. Тем не менее, Стандартная модель предсказывает, что вещество и антивещество должны были быть созданы в (почти) равных количествах, которые бы уничтожили друг друга, пока Вселенная охлаждалась. Попыток объяснить почему так не произошло, великое множество, но пока ни одна из них не получила исчерпывающего подтверждения.

Комментарии

Бозон Хиггса - проявление величайшей антинаучности автора этой фантазии
Физическая суть и физический механизм инерции-массы-гравитации давным-давно объяснены! Сделали это швейцарский математик Никола Фатио де Дюилье в 1690 и швейцарский физик Жорж-Луи Ле Саж в 1756, 1784. Фатио сформулировал теорию механистической гравитации. Гравитация, а также масса и инерция объяснялись правильным принципом, как следствие интегрального давления на каждый объект со всех сторон и во все стороны летящих мельчайших частичек материального эфира. Ле Саж немного развил и популяризировал эту теорию Фатио. Несколько десятилетий эта теория широко обсуждалась. Но научное сообщество отвергло эту теорию, как лженаучную. Отвергли на том основании, что частицы материального эфира при соударениях друг с другом и с веществом должны терять скорость. И в конце концов остановиться. И тогда наступит полная неподвижность всего. Затем в модели атома Резерфорда-Бора нашли, что электростатического заряда больше нуля, но меньше элементарного электростатического заряда не может быть. И поэтому из Периодической системы элементов (ПСЭ) выбросили гипотетические элементы материального эфира ньютоний и короний, которые Менделеев в 1902 году внёс в ПСЭ в нулевую группу перед водородом. Заодно выбросили из науки понятие "материальный эфир". Заменив это понятие словом вакуум. Вакууму запретили иметь какую-либо структура. Назвав его абсолютно пустотой, не имеющей ничего общего с материей. Господин Альберт Эйнштейн совершил фундаментальную ошибку в специальной и общей теории относительности, геометрической теории тяготения. Не включив в эти теории основу основ физики и химии - классификацию элементов вещества в форме периодической системы элементов в правильной редакции (с окончанием всех периодов на элементе группы щёлочноземельных металлов) по Мейеру-Жанету. Именно поэтому неуспех Эйнштейна в разработке Единой Теории Поля был предсказуемо неизбежным.
А ведь для объяснения инерции, массы, гравитации не нужно выдумывать бозон Хиггса. Надо было всего лишь развить теорию гравитации Фатио и Ле Сажа! Дав физическое объяснение причины роста объёма пространства вселенной как равный пропорциональный рост количества материи объёма пространства вакуума, энергии физических полей и инерции-массы вещества. Этот прирост материи проявляется выбросом приросшей материи в форме квантов электростатического и магнитного полей из материальных объектов. Это мы наблюдаем как явление выброса из протонов, ядер атомов, электронов во все стороны квантов электростатического поля и их полярных областей - квантов магнитного поля. Таким образом, каждый материальный объект отталкивается от всех сторон его нахождения, получая реактивную отдачу внутрь самого себя. А интегральное давление всех этих вылетевших из всего множества материальных объектов квантов материи мы наблюдаем как придавливание друг к другу относительно близко расположенных объектов.
Конечно, материальные объекты выбрасывают частицы приросшей в них материи не только в форме квантов электростатического и магнитного полей. Но и квантов иных физических полей, предшествующих электростатическому полю в общей натуральной последовательности элементов вакуумных и атомных уровней материи.
Подробнее об этом можно прочитать здесь:
1. Макеев А.К. Система естественных циклов автоматизмов материи. Материалы 1-ой международной научно-практической конференции “Перспективы развития естествознания в 21 веке” // Апробация. Ежемесячный научно-практический журнал, № 2, 2012. 110 с., С. 88-100. ISSN 2305-4484.
2. Макеев А.К. Частицы электростатического и магнитного полей в системе материи фотона движутся намного быстрее, чем движется сам фотон. // Научная дискуссия: материалы IV международной заочной научно-практической конференции. Часть I. (20 августа 2012) – Москва: Изд. “Международный центр науки и образования”, 2012. 142 с., С. 47-65. ISBN 978-5-905945-37-3 УДК 08. ББК 94. Н 34.
3. Макеев А.К. Матрица автоматизмов материи и матрица элементарных артикуляций в каркасе голограммы всезнания // Научно-техническая библиотека. 27 марта 2013. 84 с. http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/12751.html
4. Макеев А.К. Нормальная и патологическая анатомия и физиология человеческой личности и социума. Фундаментальные знания о качествах личности человека, человеческого общества и основах управления обществом, производством и поступками людей, основанных на универсальном алгоритме голографического строения и функции всех уровней и форм материи // Научно-техническая библиотека. 25 июля 2012. 364 с. http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/12146.html

makeyev

makeyev,ваша перцепция по данной проблематике конечно интересна но никому не нужна.Всё мировое сообщество признало гениальность и конструктивность теории Хиггса и его последователей.Конечно многое ещё не ясного,но главное она полностью объяснила некоторые неточности Стандартной модели.

Valerij Feodoss

Добавьте свой комментарий

Plain text

  • Переносы строк и абзацы формируются автоматически
  • Разрешённые HTML-теги: <p> <br>
LiveJournal
Регистрация

Новости в фейсбук

Случайные статьи

Как интернет изменил лингвистику

Гиперболоид инженера Шухова

Искусство и ремесло, мастерство и умение в Древней Греции назывались одним словом — «техне» (τέχνη, технэ, techne).

Тундра заминирована. Российские ученые пометят взрывоопасные участки Заполярья

Быть пульсу иль не быть? Вот в чем вопрос

Ученые и инженеры создали сердце-киборг, состоящее из комбинации искусственных материалов и живой ткани. Новое устройство может помочь миллионам людей, которые ждут пересадки сердца.

В МГУ разработали новую стратегию получения перовскитных солнечных ячеек