Расширенный поиск
Лента новостей
2 декабря
 18:30   Алгоритмика. Квест по джунглям Питона
 12:29   Три миллиона рублей на два года! Российский научный фонд поддержал два проекта учёных МГТУ им. Г. И. Носова
 12:05   ЮУрГУ приступил к реализации стратегии развития
 11:56   Экс-губернатор Дубровский избавился от своего магнитогорского актива. Эта фирма судилась с мэрией города Комментарий 6
 10:47   Задавать вопросы можно уже сейчас. Текслер выйдет на прямую линию с жителями Южного Урала Комментарий 29
 10:15   К подъезду автомобиль так и не привезли. Магнитогорец заплатил за фото машины из интернета 425 тыс.рублей Комментарий 11
1 декабря
 17:14   Обманули пенсионеров на 90 млн рублей! На Южном Урале задержали 13 членов банды телефонных мошенников Комментарий 16
 16:46   В Челябинской области вырос спрос на товары для «умного дома» Комментарий 1
 13:15   Акция к новогодним каникулам! В медсанчасти – специальная цена на ПЦР-тест на COVID-19 Комментарий 4
 12:50   Вышел из трамвая и попал под колёса. В Магнитогорске на Центральном переходе иномарка сбила пешехода Комментарий 4
 11:18   Сбил пешехода, затем столкнулся с «семеркой». ГИБДД по Магнитогорску разыскивает очевидцев ДТП Комментарий 1
 10:51   Убила свою дочь, когда была в гостях в Магнитогорске. Прокурор запросил для детоубийцы 15 лет лишения свободы Комментарий 6

Гипотетическое открытие гипотетической частицы. Большой Адронный Коллайдер, бозон Хиггса и тайны Вселенной

бозон хиггсаВ мире. СМИ Магнитогорска, рассказав сенсационную новость об открытии таинственной частицы Бога – бозона Хиггса, не стали объяснять читателям, что же это за таинственный бозон и в чем заключается сенсационность открытия. На эти вопросы постарался найти ответы наш корреспондент.
Поделиться
Поделиться
Telegram

Загадки и тайны Вселенной. Масса.

Проблема современной физики состоит в том, что чем больше происходит открытий и чем глубже ученые проникают в тайны Вселенной, тем больше вопросов и загадок встает перед ними.

Например, привычное нам понятие массы определяет её как некую константу, характеризующую объекты материального мира. Однако для ученых, пытающихся разгадать тайны возникновения Вселенной, понятие массы не является таким простым. Как элементарные частицы приобретают массу? Почему ее значение у каждой из них строго определено?

По формуле E=mc2 масса, по сути, является эквивалентом энергии. Например, масса протона, состоящего из гипотетических кварков и безмассовых глюонов, энергетических частиц, равна массе кварков и энергии их взаимодействия. Но откуда тогда появляется масса у самих кварков? Или неделимых электронов? А ведь не будь у частиц массы, Вселенная не могла бы существовать - не было бы звезд, галактик и даже атомов…

ОТО и СМ.

Базовыми теориями современной науки являются общая теория относительности Энштейна (ОТО) и Стандартная модель физики элементарных частиц. Научная проблема заключается в том, что эти теории — квантовая механика (Стандартная модель) и общая теория относительности— опираются на разные наборы принципов. Квантовая механика формулируется как теория, описывающая эволюцию физических систем (например, атомов или элементарных частиц) во времени и пространстве. В ОТО структура пространства-времени сама является динамической переменной теории.

СМИ, пишущие о том, что коллайдер LHC был создан для того, чтобы найти таинственный бозон Хиггса, правы лишь отчасти. Бозон Хиггса и его существование должно было или подтвердить основную теорию квантовой механики, существующую на сегодняшний день – Стандартную модель, или найти в ней отклонения.

По состоянию на конец XX века все предсказания Стандартной модели подтверждались экспериментально. С другой стороны, очевидно, что Стандартная модель не может являться последним словом в физике элементарных частиц. Поэтому поиск отклонений от Стандартной модели (так называемой «новой физики») — одно из самых активных направлений исследования.

Гипотетическое открытие гипотетической частицы. Большой Адронный Коллайдер, бозон Хиггса и тайны Вселенной

Поле Хиггса — гипотетическое поле, названное в честь английского физика Питера Хиггса, предсказавшего его существование в 1964 году. Бозон Хиггса — теоретически предсказанная элементарная частица, квант поля Хиггса, с необходимостью возникающий в Стандартной модели. Согласно ей, массы фундаментальных (неделимых) частиц являются результатом их взаимодействия с полем Хиггса.

Все частицы, предсказываемые Стандартной моделью, за исключением бозона Хиггса – последнего недостающего элемента Стандартной модели, были экспериментально обнаружены.

4 июля 2012 года представители ЦЕРН заявили, что два детектора Большого Адронного Колайдера ATLAS и CMS наблюдали новую частицу с массой около 125—126 ГэВ. Возможно, эта частица является бозоном Хиггса.

Масса и поле Хиггса. 

Согласно теории, элементарные частицы приобретают массу, взаимодействуя с квантовым полем Хиггса, пронизывающим всю Вселенную. Если оно есть на самом деле, то согласно теории должна существовать связанная с ним частица – бозон Хиггса, который должен был быть обнаружен в экспериментах на ускорителях частиц и самом мощном из существующих в мире коллайдеров LHC. Ожидается, что в интервале масс 110 < MH < 140 ГэВ бозон Хиггса распадается на два фотона с вероятностью, достаточной для его наблюдения на LHC (Большом Адронном Коллайдере).

Почти два десятилетия назад нобелевский лауреат физик Леон Ледерман в своей книге в шутку назвал бозон Хиггса «частицей Бога» и это название намертво приклеилось к бозону в заметках и сюжетах СМИ.

Гордон Кейн, специалист по теории элементарных частиц, профессор физики Мичиганского университета, привел такое интересное сравнение:

«Пустое» пространство, заполненное полем Хиггса, похоже на пляж, полный детей.
Частица, пересекающая область пространства, похожа на продавца мороженого.
Дети окружают тележку с мороженым и замедляют ее движение. В результате она приобретает «массу».

А был ли мальчик?

Массы частиц Стандартной модели отличаются на 11 порядков начиная от нейтрино и заканчивая топ-кварком и возникают благодаря взаимодействию с полем Хиггса. По-видимому, существуют по крайней мере пять видов бозонов Хиггса.

Гипотетическое открытие гипотетической частицы. Большой Адронный Коллайдер, бозон Хиггса и тайны Вселенной

В результате столкновения протонов во встречных пучках Большого Адронного Коллайдера рождается множество вторичных частиц. Бозон Хиггса – живет ничтожно короткое время и очень быстро распадается. Детекторы на БАКе не могут зарегистрировать бозон Хиггса напрямую, но продукты его распада, которые живут достаточно долго для того, чтобы быть зарегистрированными, могут. Имея в арсенале массы и энергии частиц – продуктов распада, ученые могут восстановить массы родительских частиц, в результате распада которых они образовались. И хотя масса бозона Хиггса в стандартной модели не была определена, последние исследования установили, что она должна находиться в коридоре 110-130 гигаэлектронвольт.

По сообщению ЦЕРН, оба детектора, ATLAS и CMS, «видят» новую частицу с массой 125-126 гигаэлектронвольт с достоверностью около пяти сигма, что соответствует уровню открытия.

Однако масса открытой частицы (126 гигаэлектронвольт), гипотетически являющаяся бозоном Хиггса, к примеру, не устраивает Нобелевского лауреата по физике 1999 года голландца Мартинуса Велтмана. По его подсчетам, при такой массе частицы, наделяющей массой другие частицы, Вселенная, должна быть размером с футбольный мяч…

Чем бы не являлась открытая частица – искомым бозоном Хиггса или частицей, похожей на бозон Хиггса, отличающейся от него по своим свойствам, или вообще чем-то совершенно иным - все это может привести к «дверям» в новую физику за пределами Стандартной модели. Так что открытия только начинаются.


По материалам Интернет-СМИ
Если вы заметили ошибку в тексте, выделите ее и нажмите Ctrl+Enter

Комментарии (28)

#28 Butch 7 сентября 2012 10:29 |
Umm, are you really just giving this info out for notnhig?
Комментариев: 0
#27 Алексей 20 июля 2012 10:04 |
Просил что-то конкретное....
Общий базар...
Больше не вижу смысла.
Комментариев: 0
#26 гость 19 июля 2012 11:00 |
Есть хорошее издательство URSS. Там много интересного.
На западе денег считать умеют еще меньше чем у нас. Чего Вы опять повторяете мифы. Так США чтобы отдать только внешние долги надо работать целый год бесплатно. Великобритании надо работать 5 лет бесплатно, а Ирландии 10 лет. Самое хорошее состояние в Германии, но и им надо 2 года на долги пахать. При этом ВВП России и ВВП Германии уже сравнялись. Вот только России только 2 месяца на долги пахать. Да и то не надо - ЗВР хватает. И это Вы называете "на Западе умеют деньги считать". Не говорите больше никому))
Говорю Вам - БАК не решает приципиальных проблем ни космологии ни квантовой физики. У них есть другие пути решения, гораздо более простые и красивые. Попробуйте сами объяснить ускоренный разбег галактик, темную материю и темную энергию и вы придете к полному пониманию, что черные дыры являются верхним пределом к которому можно стремиться, но достигнуть нельзя. Поэтому в природе их быть не может. Точно также как это происходит со скоростью света.
А по квантовой физике на БАКе не происходят эксперименты в связке с сознанием. Поэтому это тоже путь в никуда.
Комментариев: 0
#25 Алексей 19 июля 2012 10:18 |
Гостю:
Я и не утверждаю, что черные дыры с полной достоверностью уже обнаружены в какой-либо области Вселенной. Эти объекты действительно являются гипотетическими (пока). Шварцшильд, до Эйнштейна, предсказавший существование черных дыр (вернее, первый рассчитавший критический радиус коллапсирующей звезды, превращающейся в черную дыру - радиус Шварцшильда), кстати, многими признается одним из величайших астрофизиков первой половины ХХ века (по Киппенхану). После того, как Эйнштейн опубликовал свои уравнения ОТО, Шварц почти при смерти получил для них первые точные решения, описывающие свойства черных дыр. То есть объекты это действительно пока в большей мере гипотетические, но занимаются их проблематикой достаточно серьезные ученые, которых дешевыми популяризаторами от науки назвать трудно.
Действительно, может, мои источники и устаревшие, поэтому прошу порекомендовать что-нибудь конкретное и новейшее по вопросам космологии и фундаментальной физики (можно и в популярном изложении - так легче потом умничать на форумах).
Не понимаю скепсиса относительно БАКа. На Западе деньги считать умеют, там российские варианты по очковтирательству проходят редко. Среди всех возможных вариантов продвижения фундаментальной науки только экспериментальная установка типа БАКа, наверное, сейчас самое перспективное средство. На кончике пера или на клавиатуре в Инете вряд ли сейчас возможно реальное создание оптимальной теории, подтверждаемой экспериментами.
Комментариев: 0
#24 Гость 19 июля 2012 01:39 |
Гость,

Поправка Митчел в 1794 году, Шварцшильд в 1916 году
Комментариев: 0
#23 Гость 19 июля 2012 01:38 |
Общая теория относительности (ОТО; нем. allgemeine Relativittstheorie) — геометрическая теория тяготения, развивающая специальную теорию относительности (СТО), опубликованная Альбертом Эйнштейном в 1915—1916 годах.[1][2] В рамках общей теории относительности, как и в других метрических теориях, постулируется, что гравитационные эффекты обусловлены не силовым взаимодействием тел и полей, находящихся в пространстве-времени, а деформацией самого пространства-времени, которая связана, в частности, с присутствием массы-энергии. Общая теория относительности отличается от других метрических теорий тяготения использованием уравнений Эйнштейна для связи кривизны пространства-времени с присутствующей в нём материей.
Комментариев: 0
#22 Гость 19 июля 2012 00:28 |
Кстати, черные дыры "предсказал" вовсе не Эйнштейн, это сделали еще до него в 18 веке - немец с говорящей фамилией Щварцшильд))))
Комментариев: 0
#21 Гость 19 июля 2012 00:24 |
Для начала просто попробуйте найти информацию о том, что кто-то нашел черную дыру и доказал, что это черная дыра. Я Вас уверяю Вам будет интересно. Особенно когда Вы поймете, что популяризаторы навешали Вам в этом вопросе лапшу на уши))) Нет таких объектов в природе. Они есть только в теории. В природе есть сверхплотные объекты, но у них нет параметров черных дыр(((( А еще есть ученые которые считают, что черные дыры есть. Ну просто они так считают.
Комментариев: 0
#20 Гость 19 июля 2012 00:20 |
Алексею, чувствуется, что Вычитали научно - популярную литературу. Однако видно, что она весьма устарела, и видимо содержала только одну из возможных точек зрения. Читайте больше, читайте новую литературу - размышляйте сами. Не повторяйте чужие точки зрения да еще в пересказе популяризаторов. У Вас начнет складываться собственное мнение. А то такое впечатление, что Вы прямо с какой-то очень старой и некомпетентной статьи свои комментарии просто перепечатали.

Но спасибо за интерес. Так, что пробуйте давать свои объяснения. Но предварительно изучите существующие проблемы и найдите для них свое понимание.
Комментариев: 0
#19 Алексей 18 июля 2012 13:25 |
Для Гостя:
Никто не считает собственно гравитацию механической силой. Гравитация относится к одному из четырех типов взаимодействия (вместе с электромагнитным, сильным и слабым). Каждый тип взаимодействия порождает силы взаимодействия между телами. Например, электромагнитное взаимодействие может порождать силы трения, силы электростатического взаимодействия, силу Ампера и т.д. Гравитация порождает силы тяготения, которые выявил Ньютон, а Эйнштейн вовсе и не отрицал. Наоборот, именно Эйнштейн предсказал существование таких объектов большой массы, размер которых меньше некоторого критического значения (гравитационного радиуса), что получающаяся плотность имеет запредельные размеры. Такие объекты (черные дыры) воздействуют на окружающие тела с силами тяготения (!) такой силы, что даже свет (фотоны) не может вырваться из поля тяготения такого объекта.
Выявлено действительно, что все виды взаимодействия переносятся различными элементарными частицами (электромагнитное - фотонами, сильное и слабое - какими-то бозонами, глюонами и т.д., если честно, не помню). Для гравитационного взаимодействия (самого слабого, кстати, из четырех) предполагались некие гравитоны, которые в силу своей слабости пока не были зарегистрированы. ОТкрытие бозона Хиггса может пролить свет на особенности гравитационного взаимодействия и порождение массы тел.
Разбегание галактик и их скопление по закону Хаббла наиболее удобно объясняется как раз теорией Большого Взрыва. Причем расширение Вселенной идет не ускоренно, а замедленно, т.к. как раз силы тяготения между галактиками и их скоплениями тормозят это разбегание. Нормальная масса (масса всех звезд, галактик, их скполений и других наблюдаемых небесных тел) остановить этот разбег в принципе не могут, поэтому в этом случае расширение будет продолжаться бесконечно. Вычислено даже некоторое критическое значение плотности вещества во Вселенной, ниже которого Вселенная будет неграниченно расширяться, а выше которого силы тяготения победят, и Вселенная со временем опять сожмется до сингулярности (до сумасшедшего, необъяснимого пока наукой состояния вещества как в начальный момент Большого Взрыва и как в черных бырах). Однако реальные наблюдения показывают, что движение наблюдаемых объектов можно объяснить только с учетом некой скрытой массы, которой во много раз больше должно быть, чем массы всех звезд, галактик и т.д., т.е. "нормальных" объектов. В теории Большого Взрыва проблема скрытой массы объясняется, например, возможным наличием массы покоя у нейтрино. Расчеты показывают, что если у нейтрино , которых во много раз больше чем протонов и электронов, т.е. больше, чем нормальная масса, масса покоя будет составлять 30 электронвольт, то вся проблема скрытой массы однозначно решается, но это надо доказать. Как раз с помощью опытов на таких устройствах как БАК.
Комментариев: 0
#18 гость 17 июля 2012 23:26 |
Конечно много инфы набрали, конечно 15-20 лет будут разбираться. Надо же всерьез отрабатывать финансирование и гранты))))

Но от самого БАКа нет надежды на решение фундаментальных проблем физики. Одна надежда на бозон Хиггса. Поэтому его там постоянно будут вот вот сейчас обнаружим. Или почти обнаружили. Или даже обнаружат, но через 10-15 лет когда БАК устареет, окажется, что не то обнаружили и надо строить новый СУПЕРБАК)))
Комментариев: 0
#17 ))) 17 июля 2012 22:54 |
от БАКА инфы уже такое кол-во набрали, лет на 15-20 всем миром только разбираться будут)))
Комментариев: 0
#16 гость 17 июля 2012 22:26 |
Энштейн пришел к пониманию необходимости введения понятия антигравитации. По другому у него не получалось дать объяснение разбега. Типа внутри галактик гравитация, а вдалеке от них и между ними антигравитация. Вот и все))) Я немного скорректировал это понимание для себя - получаются весьма интересные выводы)))
Комментариев: 0

Оставить комментарий

    • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
      heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
      winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
      worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
      expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
      disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
      joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
      sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
      neutral_faceno_mouthinnocent


 
Верстов.Инфо (Сайт 18+), 2008-2021
Телефон: 8 (3519) 27-97-33
Редакция: info@verstov.info
Главный редактор: redaktor@verstov.info
Технический директор: admin@verstov.info
Реклама на сайте
СМИ «Магнитогорское информационное агентство» зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций. Свидетельство о регистрации: ЭЛ № ФС 77 - 77805 от 31.01.2020 г.
Учредитель П.Б. Верстов.
Гл. редактор В.О. Болкун
Регистрируясь на сайте verstov.info, каждый пользователь автоматически соглашается на обработку, хранение и распространение персональных данных, внесенных пользователем при регистрации. Согласно Федерального закона "О персональных данных" от 27.07.2006 № 152-ФЗ
Яндекс цитирования Рейтинг@Mail.ru
^ Наверх