Распад бозона Хиггса на частицы материи еще сильнее указывает на его стандартность
Две главных коллаборации, работающие на Большом адронном коллайдере, представили новые результаты по распаду бозона Хиггса на фундаментальные частицы материи — кварки и лептоны. Их совместные данные впервые доказывают, что этот распад действительно идет, и служат дополнительным свидетельством в пользу того, что обнаруженный бозон Хиггса — самый стандартный из всех ожидавшихся вариантов.
Открытие бозона Хиггса на Большом адронном коллайдере стало самым ярким экспериментальным достижением в физике элементарных частиц за последнее время. Для физиков это означало долгожданный переход от десятилетий поисков к изучению характеристик этого бозона. Они надеялись, что, обнаружив какие-то необычные его свойства, какие-то отклонения от предсказаний Стандартной модели, они смогут впервые почувствовать то фундаментальное устройство нашего мира, которое должно лежать под этой классической картиной. К сожалению, после того как первое воодушевление угасло, стало ясно, что полученные данные пока не демонстрируют никакого отличия от стандартного бозона Хиггса. Подробные сводки данных см. на страницах Поиск бозона Хиггса: результаты и Изучение бозона Хиггса.
«Элементы» неоднократно рассказывали, что такое хиггсовский механизм, отголоском которого является бозон Хиггса. Для этой новости полезно особо подчеркнуть одно его свойство. Изначально хиггсовский механизм был придуман лишь для того, чтобы давать массы калибровочным бозонам (то есть W- и Z-бозонам, переносчикам слабого взаимодействия) и не нарушать при этом другие важные свойства калибровочной теории. В такой формулировке не требовалось, чтобы то же самое поле Хиггса давало еще массы частицам вещества — кваркам и лептонам, то есть известным сейчас фундаментальным фермионам.
В рамках Стандартной модели, где больше просто нечему обеспечить фермионам массивность, эту дополнительную повинность тоже «навесили» на поле Хиггса. Именно поэтому стандартный бозон Хиггса должен «уметь» распадаться не только на W- и Z-бозоны, но и на фермионы. Наиболее частыми среди этих распадов должны быть распады на фермионы, самые тяжелые из доступных по закону сохранения энергии, — на b-анти-b-пару и на тау-анти-тау-лептонную пару (рис. 1). Если же отойти от Стандартной модели, то в неминимальных вариантах теории вполне допустимы ситуации, когда хиггсовских полей несколько, так что одно из них дает массу W- и Z-бозонам, а другие — фермионам. Поэтому вполне могло бы получиться, что какой-то определенный бозон Хиггса, который кажется вполне стандартным при распаде на W- и Z-пары, будет вести себя необычно в распадах на фермионы или даже вообще не захочет на них распадаться. Это было бы очень ярким проявлением Новой физики.
Теперь важный момент: тот хиггсовский бозон, который был открыт в 2012 году, был надежно зарегистрирован только в распадах на бозоны. Либо это распад на два фотона (H → γγ), либо распад на два Z-бозона с их последующим распадом на четыре лептона (H → ZZ → 4l), либо распад на два W-бозона, с их последующим распадом на лептоны (H → WW → lνlν). Сводку результатов по состоянию на июль этого года см. в новости Обновлены данные ATLAS и CMS по хиггсовскому бозону («Элементы», 07.07.2013).
Распады на фермионы до сих пор не были надежно зарегистрированы. Некоторые намеки на распады на b-кварки и на тау-лептоны в данных, конечно, прослеживались, но статистическая значимость этих намеков была невелика, меньше 3 стандартных отклонений (3σ). Связано это было с тем, что такие распады не слишком сильно бросаются в глаза. Во-первых, их вероятность не очень велика, а во-вторых, это не такие уже и «чистые» события распада — ведь для их регистрации нужно анализировать не только лептоны, но и адроны. Даже тау-лептон регистрируется не непосредственно, а через свои продукты распада, и в большинстве случаев они включают адроны. По этой причине «выцарапывать» эти события из всей накопленной статистики гораздо труднее, поскольку физикам приходится бороться с сильным фоном от похожих событий, но без хиггсовского бозона.
Отдельной строкой надо еще упомянуть результаты Тэватрона: в 2012 году он тоже стал видеть намеки на хиггсовский бозон в b-анти-b-канале распада на уровне статистической значимости почти 3σ.
Сейчас обе крупнейшие коллаборации наконец-то завершили анализ распадов на эти частицы. В конце ноября и начале декабря в ЦЕРНе прошли два семинара, на которых сначала ATLAS, а потом и CMS сообщили о своих результатах по измерению распада бозона Хиггса на фермионы. Краткие сводки результатов доступны также на страницах хиггсовских данных ATLAS и CMS. Впрочем, до появления полновесных статей эти данные следует считать предварительными. Кроме того, два месяца назад коллаборация CMS уже представляла свои данные по измерению распада хиггсовского бозона на b-кварки.
Обе коллаборации для этого анализа обработали весь накопленный к настоящему моменту объем статистики. Поиск распада бозона Хиггса на тау-лептоны велся всеми доступными способами — через адронные и через лептонные распады каждого тау. Всего было найдено несколько тысяч событий, похожих на рождение двух тау-лептонов, но в основном это был фон: рождение и распад Z-бозона на два тау-лептона или на лептоны и адроны, рождение и распад топ-кварков и некоторые другие процессы (рис. 2). Сколько среди них настоящих хиггсовских событий, без дополнительного анализа сказать невозможно. В этом кропотливом анализе заключалась основная трудность работы. После того как он был завершен, оказалось, что хиггсовских событий получается примерно столько же, сколько и ожидалось от стандартного бозона Хиггса.
Рис. 2. Распределение всех найденных событий с двумя тау-лептонами по инвариантной массе этой пары. Разным цветом на гистограмме показаны ожидаемые вклады разных фоновых процессов; в основном всё забивает рождение и распад Z-бозона. Точками показаны реальные данные. Вставка в углу показывает, что будет, если из всех данных вычесть ожидаемый фон — останется красная штрихованная гистограмма, которая и показывает вклад хиггсовского бозона. Изображение с сайта twiki.cern.ch
В случае распада на b-кварки требовалось регистрировать рождение не одиночного бозона Хиггса, а его в паре с W- или Z-бозоном (так называемое WH- или ZH-рождение, см. рис. 1 на странице Рождение и распад хиггсовского бозона). При этом дополнительный бозон детектируется через свой лептонный распад, а в оставшемся адронном потоке требуется выделять две b-струи, порожденные b-кварками.
Для удобного представления полученных результатов физики вычисляют отношение реально зарегистрированных распадов бозона Хиггса в какой-то набор частиц к предсказаниям Стандартной модели и обозначают его через μ. Значение μ = 1 отвечает полностью стандартному бозону Хиггса, значение μ = 0 означает, что бозон Хиггса вообще не зарегистрирован в этом канале распада, значение μ существенно больше 1 означает, что этот распад усилен. Поиск Новой физики в этих распадах — это, фактически, поиск хоть какого-то примера, в котором измеренное значение μ статистически достоверно отличалось бы от единицы.
Предыдущие сводки измеренных величин μ приведены на страничке Изучение бозона Хиггса. Новые значения μ для распадов на b-анти-b-пары и на тау-лептоны, полученные коллаборациями ATLAS и CMS, таковы:
ATLAS: μττ = 1,4+0,5−0,4; μbb = 0,2+0,7−0,2;
CMS: μττ = 0,87 ± 0,29; μbb = 1,0 ± 0,5.
Для тау-лептонной пары статистическая значимость сигнала составила 4,1σ (ATLAS) и 3,4σ (CMS). Иными словами, оба детектора вместе доказали, что распад хиггсовского бозона на тау-лептоны действительно идет и что он вполне похож на стандартный, поскольку μττ вполне согласуется с единицей. Что касается распада на b-кварки, то здесь две группы пока дают непохожие результаты. Данные ATLAS пока что вообще не указывают на этот распад, в то время как CMS видит этот распад ровно на том уровне, который ожидается в Стандартной модели. Впрочем, погрешности тут велики, поэтому ни о каком серьезном расхождении речи пока не идет.
Что же получается в итоге? Во-первых, если объединить все данные, то можно считать доказанным, что бозон Хиггса действительно распадается на фундаментальные частицы материи, а не только на бозоны-переносчики электрослабых взаимодействий. Во-вторых, измеренные вероятности распадов и здесь вполне согласуются со Стандартной моделью. Конечно, точность тут не слишком велика, но никаких существенных отклонений от Стандартной модели не видно.
Таким образом, развитие событий по-прежнему идет по пессимистическому сценарию. LHC обнаружил бозон Хиггса, очень похожий на стандартный, и не видит никаких экспериментальных указаний на физику за пределами Стандартной модели. Конечно, сам коллайдер в этом не виноват — он-то работает отлично, просто природа оказалась именно такова. Это значит, что скорее всего никаких исключительно ярких открытий в свойствах бозона Хиггса ожидать на LHC не стоит. Если что-то выходящее за рамки Стандартной модели и будет обнаружено, то оно будет проявляться лишь как небольшое отличие и вряд ли сможет обладать большой статистической значимостью. Существенные новости тут стоит теперь ожидать только ближе к концу 2015 года, когда коллайдер заработает на повышенной энергии и будет обработана первая порция новых данных.
Источники:
ATLAS results on Higgs boson searches in fermion final states и Direct Measurement of the Higgs Boson Fermionic Couplings at CMS — доклады коллабораций ATLAS и CMS на специальном семинаре в ЦЕРНе.
См. также:
1) CMS presents evidence for Higgs decays to fermions — сообщение на сайте коллаборации CMS.
2) ATLAS sees Higgs boson decay to fermions — сообщение на сайте коллаборации ATLAS.
CMS Collaboration,
3) Search for the standard model Higgs boson produced in association with a W or a Z boson and decaying to bottom quarks // е-принт arXiv:1310.3687 [hep-ex].
99
Показать комментарии (99)
Свернуть комментарии (99)
-
ничего это не указывает по своей сути стремления частицы к взаимосвязанному сбалансированному состоянию парности.вы сами ищете по жизни свою пару для деления оттисков,так и она,когда вы раздолбали её семью. стандартная модель ничего не объясняет. замороженная модель со своей симметрией и законом сохранения энергии. стереотипно продолжаете мучать природу.
Не могу составить себе наглядный образ. Если поле Хиггса скалярно и оно придаёт частицам инертную массу, то его можно представить, как самоё пространство. Что будет, если попытаться впихнуть сюда же и гравитацию? Почему частицы с массами притягиваются гравитационно? Это на них тоже поле Хиггса действует? Если взять частицу в руку и держать в гравитационном поле планеты, то будет ощущаться ровно то же самое, что и при ускорении частицы рукой в пустоте (принцип эквивалентности). Но последнее -- есть результат действия поля Хиггса. Значит, по эквивалентности, поле Хиггса действует и в первом случае. Как это понять? В поле Хиггса присутствуют какие-то потоки или какие-то нескалярности, которые эквивалентны тензору кривизны?
-
Почему частицы с массами притягиваются гравитационно? Это на них тоже поле Хиггса действует?
-возможно не притягиваются, а подталкиваются друг к другу вдоль геодезических, и даже не подталкиваются, а формируются в каждый микроскопический момент времени под давлением вакуумоподобной среды особых полей (возможно, Хиггса), формируя геометрию пространства (почитайте Э.Б.Глинера)-
Не могу себе представить. Я только думаю, что если механизм Хиггса создаёт инертную массу, то, согласно принципу эквивалентности, он же должен отвечать за гравитационное воздействие на тело.
-
Вы же можете себе представить, как на тело погруженное в воду, действуют силы давления? Так и здесь, но давление полей (возможно, Хиггса) действует и одновременно формирует геометрию вещества, его фундаментальных частиц, по всему объёму сформированной этими полями геометрии пространства. Как-то так.
-
-
P.S. Вообще, если взять любое скалярное поле. Раз оно скалярное, это значит, что у него во всех точках пространства какое-то одно равное свойство, скажем, 12 единиц чего-то на кубометр в секунду. И это своейство не меняется при движении (относительно поля) -- всё равно остаётся 12.
А теперь предположим, что в каком-то участке пространства (в какой-то системе отсчёта) -- это поле уже равно 13. Ну и, скажем, плавно спадает с удалением от этой точки с 13 до 12.
Что это будет, что за объект?
Если все частицы, которые летят относительно поля и которые "привыкли" к 12, вдруг влетают в зону, где 13 -- что получится? Не получится ли ситуация, эквивалентная тому, что частицы станут массивнее, на них станет медленнее идти время и так далее?
То есть, не эквивалентно ли пространству-времени любое скалярное поле?
А теперь предположим, что в каком-то участке пространства (в какой-то системе отсчёта) -- это поле уже равно 13. Ну и, скажем, плавно спадает с удалением от этой точки с 13 до 12.
Что это будет, что за объект?
Если все частицы, которые летят относительно поля и которые "привыкли" к 12, вдруг влетают в зону, где 13 -- что получится? Не получится ли ситуация, эквивалентная тому, что частицы станут массивнее, на них станет медленнее идти время и так далее?
То есть, не эквивалентно ли пространству-времени любое скалярное поле?
-
Вы наворотили слишком много лишнего. Почему вас вообще смущает скалярное поле? Зачем вы его хотите наделить свойствами пространства?
Мне кажется, пускаться в подробные объяснения в онлайн формате будет очень долго. Раз вы готовы взять любое скалярное поле вообще, то давайте лучше я вам предложу все те же самые слова попытаться самостоятельно применить к распределению температуры в спошном веществе. Ведь температура — это тоже скалярное поле. Вот и попытайтесь ответить на свои вопросы, взяв для примера его; по крайней мере на те вопросы, которые не касаются массы. Если вопросы останутся, то задавайте снова.
На всякий случай уточню: скалярное поле — это просто некая числовая величина чего-то, как-то меняющаяся в пространстве. Слово «скалярная» означает, что она не векторная, не тензорная, не спинорная. Это просто одна числовая характеристика. При этом никто не требует, чтобы эта величина была инвариантна во всех системах отсчета! А вот «вакуум» — вот он должен быть инвариантен, это и есь главнейшее свойство вакуума.
Ну а по поводу гравитации и хиггсовских полей я уже писал: см. Краткую памятку про хиггсовский бозон в недавней новости http://elementy.ru/news/432106 .-
Я думал, что "скалярная" в применении к полю означает "4-скалярная", то есть именно что 4-мерный инвариант, одинаковый во всех системах отсчёта.
Это не так?
Температура, как я понимаю, не относится к этому классу, так как это 3-скалярная величина. При движении относительно нагретого тела, его температура будет как-то меняться... -
P.S. Если поле как-то меняется при движении относительно него, то это, как минимум, векторное поле, потому что его изменение есть повторот в 4-пространстве.
Не так?-
Так, тогда отмотаем назад, поскольку под словом «скалярная» можно понимать и 3-скалярные и 4-скалярные вещи. Вас в исходном воперосе «Вообще, если взять любое скалярное поле....» интересует именно 4-скаляр? Тогда будем говорить про него.
Скалярное поле phi(x), где x — 4-координата, означает, что при переходе в другую СО закон преобразования поля — это исключительно закон преобразования координат x. Если вы каким-то образом знаете, как физически идентифицировать точку, то значение поля в ней не зависит от СО, верно.
Значение поля может зависеть от точки в пространстве-времени. Такое поле можно записать, его можно изучать, никаких проблем тут нет. Если это полединамическое, а не фиксивное, то у вас есть выражение, грубо говоря, для плотности энергии и импульса такого поля. В частности, туда обычно входят квадраты производных. Поэтому непостоянное в пространстве или во времени поле обладает дополнительной плотностью энергии по сравнению с постоянным.
Дальнейшая эволюция такого непостоянного поля зависит от его взаимодействия с собой и с другими полями. Оно может тут же развалиться на отдельные кванты, либо какое-то время держаться в том виде, в котором существует. Если скалярное поле сложное, то могут существовать разнообразные топологические дефекты, которые стабильны относительно небольших плавных изменений: доменные стенки, солитоны и т.д.
Если это поле дает массы частицам, то да, влетая в область с другим полем, будет меняться эффективная масса частицы. Насчет медленнее-быстрее так сразу я не скажу, т.к. энергия для отдельной частицы сохраняться не будет. В принципе, вопрос о том, что будет реально происходить с относительно локализованными полями частиц материи в переменном хиггсовском поле, подлежит аккуратному изучению (и уже изучался).
Только я не понимаю, почему вы хотите это поле наделить свойством пространства-времени? Пространство-время дает вам именно что пространство степеней свободы для других полей. Задав пространство, вы понимаете, что такое точки x1, x2 и т.д, знаете, что такое близкие точки, знаете как считать расстояние между ними, появляется осмысленное понятие производной других полей, понятие локальности и т.д. Как вы хотите заставить скалярное поле это все породить?
Не, это всё конечно в каком-то виде есть, например в рамках dimensional deconstruction, вот например две знаменитых статьи 2001 года http://arxiv.org/abs/hep-th/0104005 и конкретно в применении в хиггсовскому полю http://arxiv.org/abs/hep-ph/0105239 , про искусственно возникающие размерности в теориях с большим количеством копий скалярного поля. Но точно ли вы это хотите получить? Обычные частицы в эти новые размерности не распостраняются.-
В данном случае, я просто пытаюсь составить для себя наглядный образ и ни в коем случае не преувеличиваю важность этого занятия.
До того, как я познакомился с механизмом Хиггса, я думал о чём-то подобном при изучении теории относительности. Я думал, что ОТО объяснила, почему гравитация притягивает частицы (потому что они идут по геодезическим), но почему-то не объяснила, почему некоторые частицы держатся за свои геодезические крепче, чем другие (масса). И я думал, что это должно быть как-то увязано здесь.
Когда узнал про Хиггса, я подумал, что, может, это оно и есть? Я сразу же представил, что будет, если поле Хиггса "откачать" из какой-то области пространства? Частица сразу же станут (почти) безмассовыми. Очевидно, они будут продолжать следовать законам ТО, но как бы слабее. Кроме того, они (наверное) перестанут притягивать друг друга. То есть, откачивая и закачивая поле Хиггса, мы можем регулировать гравитацию, а поле Хиггса похоже, таким образом, на элемент g_{00} метрического тензора, который, однако, не является скаляром.
Может ли Хиггс быть какой-то проекцией гравитона???
В общем, прошу прощения за этот "звон"...-
Dims: «То есть, откачивая и закачивая поле Хиггса, мы можем регулировать гравитацию.»
Я думаю, что можно регулировать не только гравитацию. Если увеличивается масса частиц, то уменьшаются размеры атомов и увеличивается энергия электронных уровней. Поскольку все часы на Земле опираются на частоту электромагнитного излучения атомов, меняется связанный с веществом темп течения времени, а также единица длины (которая основанная на размере атомов и квантовой механике – чем больше масса, тем меньше длина волны де Бройля).
Если все это учесать, то орбита Земли относительно Солнца останется на том же самом месте, что и была раньше. А вот пространство во вселенной начнет расширяться. -
Гравитация чувствует энергию-импульс, а не массу. Откачивая поле Хиггса, вы будете слегка изменять этот тензор энергии-импульса, а не регулировать гравитацию! Гравитация от этого совершенно не меняется.
-
Если я откачаю поле Хиггса от Земного шара, разве он не станет порождать меньше гравитации, пропорционально изменению его массы?
Или я не смогу устранить массу полностью, останется электромагнитная, ядерная и так далее -- составляющие?-
Земля — и даже атом — это не просто несколько частиц, это несколько частиц в связанном состоянии. Убрав поле хиггса, вы разобьете связанное состояние, и у вас не будет Земли. На самом деле там начнется рождение пар из вакуума, конденсаты и т.д.
Вам же эти усложнения не нужны? Ваш же вопрос про то, как принципиально будет меняться гравитация? Если так, то не нужно брать Землю, возьмем для чистоты вопроса 1 электрон — и откачаем поле хиггса.
Теперь смотрите. Был электрон с импульсом p1 и энергией E1 = sqrt(p1^2+m^2). Откачали. Стал электрон с импульсом p2 и энергией E2 = |p2|. Как связаны начальные и конечные параметры друг с другом — это не фиксировано, это зависит от того, что конкретно мы понимаем под «откачиванием поля хиггса». Ну, пусть будет p1=p2. Тогда энергия изменится. Если электрон был ультрарелятивистский, изменится чуть-чуть. Если нередятивистский — изменится сильно. И это «сильно-несильно» зависит от системы отсчета, из которой мы наблюдаем процесс.
Дальше. Что создает гравитацию от движущегося электрона? Вовсе не масса, а тензор энергии-импульса. Поскольку энергия-импульс изменились, то и грав. поле от этого электрона изменится — чуть-чуть или сильно, зависит от его релятивистскости. Но САМА гравитация как свойство пространства-времени-материи от этого не изменилась.-
Хорошо, Вы рассматриваете порождение гравитационного поля, и рассуждения выглядят не содержащими никаких странностей.
Но сомнения не покидают меня...-
Да в чем проблема, я никак не могу понять. Если у вас есть сомнения относительно правильности или неправильности рассуждений Игоря, возьмите учебник по квантовой теории поля, разбертесь в вопросе и сами все оцените.
Что за манера такая "спорить" со специалистами фразами "ну что-то меня не покидают сомнения"? Специалист сказал, примите это как данность. Не нравится обратитесь к другому специалисту за разъяснениями, которому вы больше доверяете.-
-
-
Очевидность состоит в том, что тензор энергии-импульса включает в себя все материальное- и, так называемую массу покоя, и +полевые члены- потому он так и называется см буквари. Это по поводу замечания ув. Игоря- на массу не действует, мол неправильные пчелы, что на что действует-не действует:-)
Кстати, в букварях по КТП нет описания ОТО не входит она туда не квантовая она:-)
По поводу систем отсчета- тензор энергии потому и тензор -раз уж его записали-вычислили то от системы отсчета он независит.
Далее, по поводу откачать хигся-
Скалярное поле хигся по определению,- чисто квантовый об'ект- оно либо уж если есть, то есть везде и сразу - вакуум и тд, ежели нет где-то' то нет везде- и по другому нииззя ну никак - инвариантность должна быть для полей и тд, опять же в букварь. Сооответственно и вопрос- чего обсуждается, видимо горяче любимая ув.Игорем та самая махровая Лженаука
-
-
-
-
-
-
-
-
-
Что касается ОТО, то визуализация искривления геодезических в виде воронки для иллюстрации действия гравитации, по-моему, грешит недостоверностью. Если подразумевается, что масса должна скатываться вглубь воронки, то с чего бы это? Ведь там (в ОТО) нет никакой дополнительной силы, действующей на массу из центра воронки. Кривизна самой воронки ничего не дает. Её можно вывернуть до цилиндра и в обратную сторону, так, что горлышко воронки окажется с противоположной стороны. Каким образом это (кривизна самой воронки из геодезических) должно влиять на массу и тянуть её вглубь воронки лично мне непонятно.
Если же в виде воронки изображается только лишь вращательное движение по орбитам вокруг центра масс, без снижения орбиты, то ни о каком притяжении (гравитации) здесь речи быть не должно. По идее даже вынужденное торможение массы, вращающейся по орбите, не должно вести к "сползанию" вглубь воронки, если вектор действия тормозящей силы направлен по круговой геодезической.
По сути, здесь (в виде воронки) всего лишь навсего иллюстрируется возможность метрики пространства-времени быть замкнутой, например, как 3-мерный объем пространства Вселенной в 4 измерении.-
Сдается мне, в данном случае воронка всего лишь график некоей функции e=f(x,y) для осесимметричного случая, поскольку для материальной точки подобный график будет не очень-то наглядным. Притяжение тут вызывается разностью потенциалов, и в результате тело "скатывается" по графику в область, где оные меньше.
-
Если это функция одновременно для замедления времени и сокращения пространственных координат (т.е. сжатия метрики), то не будут ли они друг друга компенсировать, так, что разницы потенциалов не возникнет - если нет дополнительной силы?
Так же для Вселенной в целом, если её пространство замкнуто, т.е. искривлено в 4-м измерении, то какая разность потенциалов должна возникнуть в этом случае и куда должны (и должны ли) "скатываться" массы?
-
-
-
-
-
Игорь Иванов: «Гравитация связана с полной энергией тела. Хиггсовское поле может переводить часть полной энергии в энергию покоя, то есть в массу, но непосредственно на гравитационное взаимодействие оно не влияет.»
Детские вопросы:
Поле хигса может быть это такая субстанция, которая только локализует в определенной области пространства энергию? Если это так, то метрика пространства должна быть связана со свойствами поля Хигса, т.к. без поля Хигса не было бы локализованных частиц, и вообще, не было бы понятия «длина». Поэтому, я думаю, как и dims, пространство связано с полем Хигса.
«скалярное поле — это просто некая числовая величина чего-то, как-то меняющаяся в пространстве.»
Поле Хигса может меняться в пространстве? Что происходит с полем Хигса в результате космологического расширения пространства?
Детские вопросы:
Поле хигса может быть это такая субстанция, которая только локализует в определенной области пространства энергию? Если это так, то метрика пространства должна быть связана со свойствами поля Хигса, т.к. без поля Хигса не было бы локализованных частиц, и вообще, не было бы понятия «длина». Поэтому, я думаю, как и dims, пространство связано с полем Хигса.
«скалярное поле — это просто некая числовая величина чего-то, как-то меняющаяся в пространстве.»
Поле Хигса может меняться в пространстве? Что происходит с полем Хигса в результате космологического расширения пространства?
-
> Поле хигса может быть это такая субстанция, которая только локализует в определенной области пространства энергию?
Нет. Прочитайте пожалуйста хотя бы популярные объяснения на этом сайте.
> без поля Хигса не было бы локализованных частиц, и вообще, не было бы понятия «длина».
Волновые пакеты вы можете составлять и из безмассовых частиц, так что к локализации непосредственно это отношения не имеет. Ну и кроме того, уже несколько раз повторялось — поле Хиггса отвечает только за 2% от всей массы вещества. Остальные 98% процентов получаются не за счет хиггсовского механизма. Опять же, почитайте хотя бы популярные материалы на этом сайте.
> Поэтому, я думаю, как и dims, пространство связано с полем Хигса.
dims, в отличие от вас, задает вопросы. А вы рубите сплеча окончательными вердиктами. Я в который раз вам говорю — ваши комментарии на грани псевдонауки. Вы усиленно развиваете цепочку умозаключений, не обращаю внимания на непонимание основ или на ошибки в выводах.
> Поле Хигса может меняться в пространстве?
Конечно, может. Только у такого переменного поля будет огромная плотность энергии, поэтому это состояние невыгодно с энергетической точки зрения. Была задачка на Элементах http://elementy.ru/problems/546 — прочитайте ее хотя бы.
> Что происходит с полем Хигса в результате космологического расширения пространства?
Сейчас — ничего. В самые первый мгновения может быть было что-то нетривиальное, если хиггсовское поле нетривильно связано с гравитацией, но это довольно нестандартный гипотетический сценарий.-
Спасибо за ответ. У меня есть некоторые возражения.
«Волновые пакеты вы можете составлять и из безмассовых частиц, так что к локализации непосредственно это отношения не имеет.»
Вообще говоря, известная безмассовая частица - фотон, по-моему, является нелокальной частицей. Например, когда фотон от очень далекого источника, взаимодействует с атомом на Земле, то его волновая функция и вся его энергия стягивается в точку мгновенно практически со всей вселенной. Помимо этого, электромагнитная волна фотона детектируется как волна бесконечной длины, а не как волна, имеющая начало и конец. Если наложить несколько фотонов разной длины волны, то возникает интерференционная картинка - множество максимумов и минимумов энергии электромагнитной волны в пространстве. Однако это не значит что отдельные фотоны стали локальными частицами.
«Хиггса отвечает только за 2% от всей массы вещества. Остальные 98% процентов получаются не за счет хиггсовского механизма. Опять же, почитайте хотя бы популярные материалы на этом сайте.»
Я против этого не спорю. Вопрос в другом. Что будет с веществом, если убрать эти 2% массы. Т.е. сделать частицы безмассовыми. Будут ли структуры из этих частиц обладать массой и будут ли они локальными не за счет хигсовского механизма?-
Что подразумевает под словом «фотон» — это длинный разговор. Слово «фотон» постоянно является источником недопониманий, неправильных выводов и т.д. Я в этот разговор пускаться не буду, я и так достаточно про это в разных местах говорил, просто учтите, что у вас неполное восприятие ситуации. В частности, неплосковолновые и даже немонохроматические кванты ЭМ поля тоже можно считать фотонами.
-
Что такое фотон это очень интересно. И не понятно. Мне не попадалось популярное изложение. Хотелось бы услышать это от физика.
-
Я понимаю, что вам хотелось бы, но это действительно долгое объяснение, и к тому же оно неизбежно должно быть адаптировано к каждому человеку, потому что у каждого интересующегося уже есть какой-то набор неточностей в понимании, предрассудков и т.п. Вот например у nicolaus одни представления, у вас будут другие. В результате мне потребуется как минимум несколько часов на то, чтобы набить вам серию комментариев, получить от вас серию вопросов или возражений, и повторить эту процедуру несколько раз. У меня нет на это времени. Постарайтесь почитать что-нибудь сами, может быть не слишком популярное.
-
-
-
В отношении криволинейного волнового фронта согласен. Например, если выполнить излучатель фотонов в виде диполя, то излучатель сформирует фотон, волновой фронт у которого приближается к сфере. Может быть, только по оси диполя этого фронта не будет. При этом поверхность фронта может распространиться вокруг излучателя на многие миллиарды световых лет, и там, в далекой галактике, это фотон может быть поглощен таким же диполем, причем весь сразу по всему фронту. Поэтому для фотона поверхность волнового фронта, какой бы она не была величины, представляет собой точку. И двух из трех пространственных координат (в пустом пространстве) для него фактически не существует.
Немонохроматические кванты это, наверное, из нелинейной оптики. Я думаю, что для пустого пространства они не характерны.-
У вас есть собственные предубеждения относительно слова «фотон». Я не могу тратить много времени на подробный из разбор, задам только риторический вопрос (для вас, подумать дальше на эту тему): вы понимаете, что то, что изучают атомы и что мы обычно называем «фотон», является немонохроматичной волной? Это волновой пакет с некоторой пространственной локализацией, он задает в частности поперечную и продольную длины когерентности света, и он в энергетическим представлении, описывается не строго одной частотой, а некоторым распределением. Все называют это «фотон».
-
Игорь, спасибо за ответ. Я уже и не надеялся, что возможна какая-то дискуссия.
По существу.
Я пока не очень понимаю, что фотон может быть немонохроматической волной. Есть формулы энергии и импульса фотона, которые зависят от чаcтоты E=hv; р=hv/c. Я не думаю, что входящая в эту формулы частота фотона является средним значением, или в другой функции, от частоты волнового пакета.
В предыдущем комментарии я попытался упростить задачу и для анализа предложил не атом в качестве излучателя фотонов, а передающую антенну в виде диполя. Диполь, на мой взгляд, излучает электромагнитную волну (и фотон) в плоскости, перпендикулярной оси диполя, сразу во все стороны в диапазоне углов от 0 до 360 гр. Если подсчитать средне значение импульса электромагнитной волны (и фотона) в каком либо выделенном направлении, то этот импульс будет приближаться к нулю. При этом, в соответствие с формулой р=hv/c=0 средняя частота фотона должна быть равной нулю. Если с одной стороны диполя установить рефлектор, отражающий энергию электромагнитного излучения в одном из выделенных направления, то средний импульс волны (и фотона) будет отличен от нуля, а средняя частота будет иметь некоторое конечное значение, вообще говоря, не равное частоте излучения диполя.
В данном случае электромагнитную волну в целом, излучаемую диполем, на мой взгляд, можно считать волновым пакетом, поскольку в целом в какой либо проекции на вделенное направление электромагнитное поле не монохроматично. Однако для определения энергии и импульса фотона, на мой взгляд, необходимо пользоваться известными формулами. Использование средней частоты волнового пакета ("не строго одной частоты") здесь не применимо.
На мой взгляд, противоречие между фотоном–волной и фотоном-частицей разрешается очень просто. Если поверхность волнового фронта фотона–волны стянуть в точку, то получается монохроматическая волна в полном соответствие с определением фотона как частицы.-
Так, остановитесь. У вас пошла откровенная лженаука, основанная на непонимании того, что за формулы (и даже что за слова) вы используете, когда они применимы и что они значат. Вы в этом сообщении сделали столько ошибок и совершенно ложных выводов, что мне потребовалось бы отвечать вам на 10-20 страницах, что заняло бы несколько часов. Кратко и адекватно ответить на них невозможно. Я могу лишь в очередной раз посоветовать не писать столько много и в таком утвердительном ключе. Иначе мое отношение скоро будет такое же, как к матерым альтернативщикам — т.е. игнор.
-
-
-
Ув. Игорь физика ,как известно, теор физика считается точной наукой- сродни математике - дак вот, фотон по определению это...см букварь Ландау Квантовая электродинамика и тд, волновой пакет -это по определению ..... Например- при переходе 1S-2P в атоме Н электрон излучает(поглощает) квант эм поля фотон-моно-волну, в дипольном приближении, опять же по определению это не волн. пакет. Ежели, учитывать время жизни,ширину уровня- это усложненная другая задача(см букварь) - решение по теор. возмущений - это разложение по мультиполям и тд- соответствующий волновой пакет.
Есть базовая терминология и понятия.
Много электронов при взаймодействии с полем могут дать много других квантовых 'закрученно-раскрученных' интересных решений типа описанных выше.-
Эта "точная наука", в отличие от таблицы умножения, периодически уточняется - неумолимая неизбежность, я бы даже сказал - абсолютная закономерность.
Каждый теоретик смотрит на физические явления со своей колокольни - что КМ-щик, что ОТО-ист, что струнник, что альтер - и каждый уверен в своей правоте.-
ув. акв физике точная наука-сродни математике, вы можете по соответвующим букварям (там как раз и разжеваны асолютные закономерности) поизучать шо такое понимается под точностью в физике, в отличии от неких алтер-наук.
-
Пока не создана теория всего, природа этих закономерностей не может быть названа с абсолютной точностью. А пока что эти закономерности - всего лишь достаточно точное совпадение с реальностью. В частности, ни один закон не учитывает строение элементарных частиц, взаимодействие которых, в конечном счете, он описывает.
В таблице умножения же сомневаться у меня нет никаких оснований. А пользуются ею все - и официальная наука, и альтернативщики.
Во времена Кеплера, Коперника была своя точность, во времена Ньютона своя, в наши дни своя, и эта "точность" удовлетворяла современников.
-
-
-
-
-
-
Отвечу как радиотехник, проблема с движущимся фотоном в том, что это электромагнитное колебание, т.е. максимум электрического и магнитного поля разнесены в пространстве, поэтому и приходится расматривать фотон не как точку, а как возбужденную область пространства (образ вращающегося электрона например), заключающее все виды энергии.
Зачем нужен фотон, для передачи энергии в пространстве, самое интересное явление в этой области это диффракция.
На счет 2% упадет до 0%, я так понял это произойдет когда вселенная расширится, но возможно это предел, т.е. не достижимый случай, или вселеная начнет сжиматся, и увидим чтото новое, ну и т.д..
Зачем нужен фотон, для передачи энергии в пространстве, самое интересное явление в этой области это диффракция.
На счет 2% упадет до 0%, я так понял это произойдет когда вселенная расширится, но возможно это предел, т.е. не достижимый случай, или вселеная начнет сжиматся, и увидим чтото новое, ну и т.д..
>Что происходит с полем Хигса в результате космологического расширения пространства? Сейчас — ничего. В самые первый мгновения может быть было что-то нетривиальное, если хиггсовское поле нетривильно связано с гравитацией, но это довольно нестандартный гипотетический сценарий.< Очень странный ответ. Вы же сами утверждаете (предполагаете), что без поля Хиггса вся материя разлетится.)))
Моё понимание - поле Хиггса подпитывает барионную материю, вот только каким образом?
Моё понимание - поле Хиггса подпитывает барионную материю, вот только каким образом?
-
Вы как-то не так поняли ответ. Я не сказал, что поля нет или что оно исчезло. Я сказал, что ничего с ним не происходит. Оно есть везде, оно одинаково в пространстве и во времени, и расширение вселенной его не меняет. Оно не делается от этого «жиже».
> Моё понимание - поле Хиггса подпитывает барионную материю, вот только каким образом?
Это неверно.-
Игорь, вообще это спорный и не очевидный вопрос, что поле Хиггса не делается "жиже" от расширения вселенной! Расширяется не просто вселенная, а само пространство! А вслд за ним расширяется (разжижается) сражу же и время и...фотоны...того...кажется краснеют и ...словом много чего преобретает разжиженные свойства! Например и гравитационное поле не постоянно в таком случае - да и космологическая постоянная, та самаю, которую придумал сам Эйнштейн, тоже не постоянна в таком пространстве и времени! Потому, что до "разажижения" поля Хиггса - думать надо и думать...и на этом форуме - то же!
-
Вот на этой странице http://elementy.ru/news?discuss=432106 прочитайте всю ветку, начиная с вопроса Alex.
-
В статье «Распад нестабильного вакуума» http://elementy.ru/problems/546 показан график потенциала (V) поля хигса в виде кривой четвертого порядка с двумя ложбинами. Один из вариантов потенциала с ложбинами на разных уровнях показан на рис. 3. Допустим, что дно обеих ложбин находится строго на нулевой отметке потенциала V, а середины ложбин равноудалены от нулевой отметки величины хигсовского поля h в положительную и отрицательную стороны. Я думаю, что такой вариант хигсовского потенциала не менее вероятен, и более безопасен для нашего мира, чем вариант с разными уровнями ложбин. Предполагается, что наша вселенная находится на дне левой ложбины. Хотя вселенная могла сформироваться с равной степенью вероятности и в правой ложбине.
У меня в связи с этим вопрос: чем будет отличаться вселенная, которая сформируется в правой ложбине, от нашей вселенной?-
Это был условный пример, непосредственно к нашей реальной вселенной он не относится, т.к. там поле выбрано вещественное и потому симметрия там Z_2, а в реальном хиггсовском поле симметрия — это группа SU(2)xU(1).
Тем не менее, представить такую ситуацию можно, и необязательно ее связывать с хиггсовским полем. Тогда ответ — если есть точная симметрия право-лево (причем не только на этой картинке, а вообще во всех взаиаомдействиях в теории), то эти два варианта вселенной будут обладать строго одинаковыми свойствами. Однако если в ранее вселенной получилось так, что какая-то часть вселенной свалилась направо, какая-то налево, о между этими двумя доменами будет тонкая доменная стенка с плавно меняющимся полем. Эта стенка обладает большой плотностью энергии и приведет к серьезным космологическим последствиям. Современные наблюдательные данные исключают возможность, что в нашей видимой вселенной такая стенка (а также другие аналогичные дефекты) есть. Поэтому одно из требований для реалистичных теорий — не допускать того, чтобы во вселенной получалось много таких стенок.
Чуть подробнее вы можете почитать например в умеренно популярной книжке Окуня «Физика элемнетарных частиц», страницы 113-116 по изданию 1988 года.-
Игорь, большое спасибо за ответ. Этот ответ меня очень сильно обнадежил.
Я объясню, почему я задал этот вопрос. У меня есть гипотеза о двух вселенных. Одна из вселенных преимущественно состоит из вещества, а другая и антивещества. Я немного об этом здесь писал. Я эту гипотезу придумал в качестве шутки, которая очень просто объясняет барионную асимметрию нашей вселенной.
Идея произросла из необходимости соблюдения полной симметрии на основе следующих соображений. Если предположить, что, например, нарушение СР симметрии является свойством пространства нашей вселенной и предположить, что существует еще одно пространство, где эта симметрия нарушена в противоположную сторону, то симметрия восстанавливается. Также существует барионная асимметрия, которая также может быть объяснена наличием другой вселенной.
Одним из основных вопросов этой гипотезы является вопрос, как наш мир разделился на две вселенные. У меня раньше были некоторые предположения о том, как это произошло.
Вначале материя имела полностью хаотическое состояние. Энергетический потенциал этой субстанции можно принять за ровную линию. Затем, в результате эволюции, материя начала структурироваться. При этом структуры могли иметь меньшую энергию, чем не структурированная материя - в процессе структуризации материя начала приобретать отрицательную энергию. (Для наглядности, этот процесс можно сравнить с процессом образования звезд. Однако аналогия со звездами не полная, поскольку структуры из пра материи могли уменьшаться в размерах, а в промежутках между ними могло образовываться свободное пространство. Этот процесс лучше сравнить с падением вещества в «бездну».)
Энергетический потенциал нашего мира при этом стал напоминать все углубляющуюся ложбину, на дне которой находится материя.
Похоже, что глубина «бездны» оказалась не бесконечной и падение затормозилось в результате наличия внутренней энергии вещества. (Возможно, эту энергию отражает аддитивный член в формуле потенциала поля хигса – константа v. http://elementy.ru/problems/546 ) Далее движение пошло в стороны и немного вниз, образовав две ложбины вокруг центральной части.
При этом должна существовать стадия, во время которой дно потенциала было практически плоским. На этой стадии могла произойти сепарация вещества и антивещества. Потом часть материи, где преобладает вещество, свалилась в левую ложбину, а другая часть - в правую, образовав две Вселенные. Возможно, имеется сродство между определенными свойствами пространства в левой или правой ложбинах с веществом или антивеществом соответственно.
То, что я прочитал в комментариях Игоря Иванова и в книге Л.Б. Окуня (стр. 114, рис. 35) очень хорошо поддерживает эту гипотезу.
Возникает следующий вопрос: Где сейчас находится антивселенная?
Я предполагаю два варианта.
В первом варианте вселенные находятся на двух параллельных браных. Если рассматривать потенциал поля хигса с учетом того, что поле хигса является комплексным и выглядит в виде дна «бутылки» (см. http://ru.wikipedia.org/wiki/%CC%E5%F5%E0%ED%E8%E7%EC_%D5%E8%E3%E3%F1%E0 ), то можно предположить, что наша вселенная и антивселенная расположены в вещественной части сечения потенциала этого поля. Части этого сечения можно рассматривать как браны, отделенные друг от друга высоким энергетическим барьером. В этом случае антивселенная находится в ортогональном направлении сразу к трем пространственным координатам и соседствует с нашей вселенной одновременно по всему пространству. При этом, если координаты пространства на второй бране развернуты в противоположных направлениях по отношению к нашей бране, то не одна из частиц не сможет добраться до другой браны, поскольку по пути ко второй бране частица развернется обратно, независимо от энергии, которой обладала частица. При этом свет и другая энергия не выходит за пределы исходной браны.
Есть второй вариант. Если предположить, что пространственные оси во второй вселенной развернуты в отношении нашей вселенной в противоположных направлениях, то путешествие во вторую вселенную сводится к задаче, как одну из осей развернуть в противоположную сторону. С двумя другими осями проще. Две другие оси можно повернуть за счет искривления пространства в нашей вселенной. В этом случае¸ если «дверь» в другую вселенную существовала, то она может иметь след в виде структуры микроволнового фона вселенной в форме спирали (которая отражает кручение пространства) и холодного пятна на ее конце. Холодное пятно объясняется тем, что на стыке двух вселенных в момент их образования находилось примерно равное количество вещества и антивещества и потом произошла практически полная аннигиляция. При этом инверсия одной из пространственных осей может быть осуществлена в относительно узком туннеле (практически в струне) между вселенными. В этом случае антивселенная находится там, на другом конце тоннеля.
Такая структура, на мой взгляд, в данных Планка действительно наблюдается (как феномен).
http://www.rssd.esa.int/SA/PLANCK/docs/eslab47/Session06_CMB_Cosmology_and_Fundamental_Physics/47ESLAB_April_04_16_30_Mc Ewen.pdf
http://arxiv.org/pdf/1303.5086v1.pdf
А вот признаки доменных стенок отсутствуют.
Уважаемый Игорь, прошу рассматривать этот текст как комментарий к обсуждаемой статье, а также к Вашему комментарии и к книге Л.Б. Окуня («Физика элементарных частиц»), а не как пропаганду моих воззрений, как устроен мир. Поскольку некоторой части этих воззрений, и что я здесь написал в целом, раньше не было, и появились только здесь и сейчас. Хотя гипотеза о двух вселенных была уже давно. А также прошу не отправлять меня на линию фронта, где наука борется с лженаукой. Для меня необходимость войны совсем не понятна. Я просто пишу, как я понимаю явления природы. И радуюсь, что иногда мои измышления в какой-то степени подтверждаются или результатами наблюдений, или экспериментов, или появившимися позже научными статьями.-
> Идея произросла из необходимости соблюдения полной симметрии на основе следующих соображений. Если предположить, что, например, нарушение СР симметрии является свойством пространства нашей вселенной и предположить, что существует еще одно пространство, где эта симметрия нарушена в противоположную сторону, то симметрия восстанавливается.
Эта же самая идея была предложена полвека назад Померанчуком, Кобзаревым и тем же Окунем, и называется она «зеркальная материя». Только это не две вселенных, а два набора частиц и взаимодействий, которые размещены в одном и том же пространстве и которые друг с другом не взаимодействуют, кроме как гравитационно. За полвека много чего считали в рамках этой модели, но она по-прежнему считается экзотикой и никаких серьезных указаний на ее справедливость нет.
Для начала почитайте тут же на Элементах: http://elementy.ru/lib/430538
а затем — обзорную статью Окуня http://ufn.ru/ru/articles/2007/4/h/
и после того, как вы проникнетесь сложностью совмещения этой идеи с теорией и с экспериментом, возвратитесь к своей гипотезе (которая сейчас всё равно не может серьезно восприниматься, потому что это один только слова, не подкрепленные ни расчетами, ни данными).-
Я думаю, что есть существенные различия между высказанной гипотезой (гипотезой двух вселенных) и гипотезой зеркальной материи. При этом гипотезу двух вселенных нельзя свести к гипотезе зеркальной материи.
Во первых, как Вы отметили, гипотеза зеркальной материи требует наличия двух наборов частиц (что само по себе не есть хорошо). Гипотеза двух вселенных требует наличия двух немного отличающихся пространств. Возможно, даже с идентичными вакуумами. Отличия могут состоять только в геометрических свойствах пространств (например, взаимно противоположные пространственные оси, кручение пространства).
Во вторых. Пространства и элементарные частицы в рамках гипотезы двух вселенных имеют общий генезис. При этом, начиная с общей фазы, работают законы сохранения барионных и лептонных чисел. В связи с этим гипотеза двух вселенных объясняет барионную асимметрию нашей вселенной.
В гипотезе зеркальной материи набор зеркальных частиц должен возникать одновременно с набором обычных частиц, сам по себе (я так предполагаю). Поэтому барионные и лептонные числа зеркальных частиц не обязательно должны быть связаны с числами обычных частиц.
В третьих, образование двух пространств (по моему мнению) вполне естественно. Возникновение второго пространства является следствием введения поля хигса, потенциал которого предполагает наличие второго минимума в вещественной части поля. И это минимум может быть заполнен частицами с той же степенью вероятности, что и минимум, который соотносится с нашей вселенной. (Если я правильно понимаю Ваш комментарий.)
В четвертых, наличие зеркальной материи в нашй вселенной не подтверждается. Например, зеркальная материя предполагает наличие сосредоточенных источников гравитации, чего нет.
В тоже время, в микроволновом фоне по данным Планка имеются следы (асимметрия средних температур в южным и северном полушариях, холодное пятно и спираль), которые могут быть объяснены процессом разделения двух пространств на ранней стадии формирования нашей вселенной.
В отношении того, что имеется очень большой слой исследований по зеркальным частицам, и практически отсутствуют исследования в отношении другой идеи – наличия двух пространств, решающую (по моему мнению) ту же проблему, для меня является очень странным. Возможно, я что-то не знаю весьма существенного.-
Поймите, что пока вы говорите одни лишь слова без малейшей попытки понять, как это всё реализовать в формулах, ваши слова остаются разновидностью псевдонауки — т.е. наукообразным разговором, за которым ничего не стоит. Что-то минимально осмысленное может быть, когда вы свои словосочетания типа «Возникновение второго пространства является следствием введения поля хигса» попытаетесь оформить в нормальные формулы.
Вы почему-то считаете, вслед за тысячами альтернативщиков, что главное — это выдвинуть оригинальную идею и сформулировать ее на уровне слов, а уж как ее облекать в формулы — дело второстепенное, им пусть занимаются специально обученные люди, ученые. Вы ошибаетесь. Без формульного выражения «оригинальные идеи» — это ничто, там нет никакого предмета для разговора. Возможно, вам кажется, что ученые тоже иногда выражаются словесными формулировками, без формул. Но они-то _знают_, какие формулы стоят за ними, они про эти формулы рассказывают, не выписывая их явно. А псевдонаука пытается подражать этой внешней стороне их разговора.
Поэтому мой вам совет — вы бы завели свой блог и постили туда свои размышления. А то здесь пока что у вас рассуждения на грани лженауки, и практически каждый ваш коммент рискует быть стертым.-
В общем, я с Вашей оценкой согласен. То, что я написал, это все, что я могу сделать, поскольку я не занимаюсь наукой на профессиональном уровне и не могу тратить много времени на свое хобби. Я думаю, что я нашел недостающее звено для этой гипотезы (благодаря Вашим консультациям), поэтому эта гипотеза в виде блога обязательно появится. Но пока нет времени. Правда, возникло множество вопросов. Например, что за сила, которая должна отталкивать вещество от доменных стенок.
У меня есть знакомый математик - доктор физико-математических наук. Если ему это будет интересно, то может быть, эти идеи найдут развитие. Помимо этого, сюда заглядывают профессионалы. Может быть, кому-либо эта гипотеза будет интересна. Хотя, конечно, каждый из ученых занимается своей узкой темой и в другую область вряд ли пойдет. Поэтому шансов мало.
Но, в принципе, это не важно, т.к. гипотеза имеет вполне понятные очертания и объясняет многие природные явления. Помимо этого единственным критерием подтверждения (или не подтверждения) гипотезы является результат эксперимента. Например, «убить» эту гипотезу может эксперимент на коллайдере, который продемонстрирует возможность образования необходимого избытка вещества над антивеществом во время большого взрыва в рамках общепринятой космологии. А до тех пор гипотеза будет жива.
Уважаемый Игорь, мне бы очень хотелось иметь хоть какую-то информацию об наиболее близком аналоге, чтобы как-то ориентироваться по интересующим меня вопросам и не изобретать "велосипед".
-
-
-
-
-
-
-
-
-
"...А вот «вакуум» — вот он должен быть инвариантен, это и есь главнейшее свойство вакуума"! Но тогда на таком свойстве вакуума, как инвариантность можно посторить выделенную инерциальную систету? Или всё же - неможно?
-
Если ОТО не примешивать, то выделенной системы нет. Если примешивать, то всё меняется, но речь шла не про это.
-
Игорь, м.б. немного ошибаюсь, но, космологи вроде бы сам реликтовый фон используют для такой выделенной системы отсчёта! По аналогии с несуществующим эфиром! Иначе, согласитесь, почти невозможно что-либо определённое сказать о скоростях и направлениях перемещения материальных масс во Вселенной и о тёмных потоках материи, да и само расширение просчитать не просто будет.
-
Не понимаю ваш пессимизм по поводу стандартности бозона Хиггса. Точно также можно сокрушаться, например, что постоянная Планка не меняется со временем или однородна в пространстве. А то как это разнообразило бы нашу жизнь.
Кстати, не могли бы вы в двух словах пояснить, почему так тяжело было найти бозон Хиггса? Ведь даже масса его, насколько помню, ещё в Окуне написана? Константы взаимодействия (а следовательно сечения рассеяния) очень малы?
Кстати, не могли бы вы в двух словах пояснить, почему так тяжело было найти бозон Хиггса? Ведь даже масса его, насколько помню, ещё в Окуне написана? Константы взаимодействия (а следовательно сечения рассеяния) очень малы?
-
Стандартная модель неполна, обязано существовать что-то за ее пределами. Много теорий предсказывают, что это что-то должно проступать на энергиях около 1 ТэВ. И потому было много надежд увидеть отклонения от стандартнойсти в свойствах бозона Хиггса, потому что он должен быть чувствительным к этой Новой физике (опять же, согласно большому числу теорий).
В случае постоянной Планка нет никакой мотивации ожидать, что она должна меняться. Она может быть фундаментальной постоянной, и все теории будут себя отлично чувствовать, никто от нее подвигов не ждет.
Массы хиггса не была известна, было известно только вакуумное среднее поля, а это совсем не то. Это раз. Второе, что он оказался тяжелым, поэтому его просто физически не могли родить раньше Тэватрона. Плюс, у него небольшое сечение рождения и неудобные для изучения каналы распада (как правильно сказали, огромный фон на адронных коллайдерах). Поэтому на Тэватроне его и рождалось мало, и заметить было исключительно трудно.
На LHC он рождается на порядок чаще. Плюс детекторная технология развилась по сравнению с Тэватронам, да и методы обработки данных тоже постоянно улучшаются. Так что ничего удивительного.-
Кстати, а обмен виртуальными бозонами Хиггса почему не подходит на роль гравитационного взаимодействия?
-
А разве не очевидно? Нет, конечно, не подходит. Ну например, потому что бозоны массивные, так что обмен бозонами будет чувствоваться на расстоянии меньше размера протона, а гравитация работает на расстояниях в мегапарсеки.
-
-
Теоретически они в теориях бывают, но к нашему миру это не относится. Если бы они были, их было бы видно в эксперименте, причем не только в столкновениях частиц, а вообще макроскопические проявления. Их не видно в эксперименте, значит, их нет. Поэтому конгда строится какая-то теория, она не должна приводить к существованию безмассовых скаляров.
-
Игорь, вы удалили мой пост о том, что ничего безмассового не бывает! Разве не так? Зачем вы это сделали? Это же - не альтернативщина и не лженаука, о которых вы очень хорошо сказали в своём блоге "Что интересного происходит в науке"! Что-то я вас не совсем понимаю! Вот и здесь: то, что "Их не видно в эксперименте..." ещё не значит, что их нет...если уж быть абсолютным сторонником чистой науки! Сегодня - не видим, а завтра...?
-
Фотоны являются безмассовыми, элементарные частицы - нет. Фотоны двигаются со скоростью света, элементарные частицы - нет.
То же относится к нейтрино. Если они могут двигаться со скоростью света, то это не элементарные частицы. Если же они имеют массу, то они не могут двигаться со скоростью света.-
Ну причём тут нейтрино у которой масса точно отлична от нуля (где-то около нескольких электрон-вольт), а вот про скорость меньше световой что-то не слышал! А что до фотона, так ведь он-то (бозон!) разве не квант электромагнитного поля, а значит - элементарная частица! Другое дело, что никто ни черта не понимает, как он "устроен": то ли - частица, то-ли волна! Словом - квант ...чего-то там! И таких недопонималок в физике и микромира и макро - сплошь и рядом тыщи! Вот для того форумы вот такие, как наш и существуют, что бы непонималки понимать! А Игорь ...того...умные мысли стирает под предлогом...того...лженауки и альтернативщины! Ещё раз говорю, что неправильно это: антинаучно и аморально!
-
-
М-да-а! Нужно иметь проффесорское образование, что бы понять столь глубокую мысль! А в народе говорят: в огорроде бузина, а в Киеве дядька!
-
Я думаю, что a_b хотел сказать, что здесь не обычный форум. Есть разные форумы. Форумы, которые просто привлекают внимание к себе и поэтому особо не заботятся о каких либо научных стандартах. Есть журналы и форумы на их сайтах, которые живут за счет рекламы. Таким является форум в замечательном журнале «Популярная механика». Здесь, скорее всего, финансирование статей осуществляется из фонда Дмитрия Зимина, поэтому поставлены некоторые условия. Из того, что видно в статьях, это наличие авторского отношения к научным новостям, а также ответы авторов статей на вопросы читателей в рамках темы статей. Возможно, одним из требований является более строгий стиль – в плане разделения науки и лженауки. (Что совпадает с мнением ученых и с их творческими устремлениями.) Этим в лучшую сторону и выделяется этот сайт и форум. Но требовать здесь что-то большее, наверное не следует.
На мой взгляд, подобные сайты, как "Элементы", должны финансироваться не толькоиз частных источников но и за счет Федерального бюджета. Я думаю, что необходимо выделять специальные гранты на поддержку научно-популярных журналов и сайтов, в оценке результатов которых должно быть учтено в т.ч. мнение читателей.-
Хороший и пост (доброжелательный и спокойный) и идея о бюджетном финансировании сайтов такого, я бы сказал, среднего между популярным и чисто научным классом! Наука, если не освободиться от жреческих атавизмов, находится в очень тяжёлом положении, что физическая, что космическая! Тёмные неуправляемые сущности просто всех уже достали, загоняя науку не просто в кризис, но в безвыходный тупик. Я вижу только один выход: надо открыть двери Храма для всех желающих его посещать и изгнать из его кабинетов жрецов от науки, которые озабочены исключительно своими шкурными интересами, как все жрецы всех времён и народов! Наука должна служить только одному Богу - Богу Истины! И никаких авторитетов, ни дипломированных, ни аккадемических, ни канонизированных в святые и непогрешимые! Истина одна и она дороже всего!
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
Спасибо Игорь. А можно доходчивую статью откуда все-таки берется масса у материи, а то я до сих пор не в теме, а сын уже скоро спрашивать начнет. Или пока до конца не ясно?
-
Как-то не очень понятно, в чем именно вопрос. Ведь на Элементах и так есть много материалов, объясняющих на разных уровнях, откуда берется масса у материи, а вы, по сути, просите заново всё вам пересказать. Я перенабивать несколько страниц текста не могу :) Если же у вас какой-то конкретный вопрос, то уточните.
-
"В рамках Стандартной модели, где больше просто нечему обеспечить фермионам массивность, эту дополнительную повинность тоже «навесили» на поле Хиггса"
то есть поле Хиггса обеспечивает массой любую материю?-
Прочитайте, пожалуйста, хотя бы «Краткую памятку про хиггсовский бозон» в нобелевской новости: http://elementy.ru/news/432106
Я понимаю, что вам интересно, но честное слово, мне совершенно не хочется в двадцатый раз пересказывать то, что я и так уже описывал в кратком и в подробном виде.-
Я все Ваши статьи читаю, но доходит не все. Для составления видимой нам материи требуется только часть существующих в природе частиц. То есть мезоны, позитроны и тд получаются не при делах, и то же самое с суперсимметричными частицами. Они если появятся, то только в опытах, а в природе не встречаются. При чем некоторые не встречающиеся в природе стабильны. Почему так? То есть как это интерпритировать? Им просто не повезло? А те которые не стабильны, почему им не живется?
-
Это вопрос понятный и осмысленный, но он никак не связан с хиггсовским полем и массой. Я бы его мог объяснить вам за 15 минут разговора, но онлайн, боюсь, получится долго.
Если все же попытаться совсем кратко, то так получается примерно потому же, почему стакан, упавший на пол, разбивается, но осколки сами обратно уже не собираются в стакан и не подпрыгивают вверх.
Частицы все друг с другом связаны, друг в друга могут перетекать — если это удовлетворяет законам сохранения энергии, импульса, заряда и т.д. И перетекать они могут как в одну, так и в другую сторону. Если частица распалась на два фотона, то эти фотоны разлетаются прочь, а не сталкиваются снова. Если бы их можно было столкнуть с темими же самыми энергиями и импульсами (например, если бы Вселенная была замкнутая и пустая, они могли бы встретиться на другой стороне вселенной), то они бы снова могли превратиться в эту нестабильную частицу. Проблема в том, что дождаться такой ситуации в природе нереально.
-
-
-
-
Уважаемый Игорь! Почти сотня постов, а яснее от того не стало! Не могли бы очень просто и немногословно сказать вот об чём: то, что
"бозон Хиггса — самый стандартный из всех ожидавшихся вариантов", это какое имеет значение для физики нашей, стандартной и той, фантастичечкой, которую ожидали за её пределами? Это - хорошо или плохо? Наука ожидала разве другого бозона? Это - разочарование физиков или это - торжество стандартной модели? Кстати, а какой бозон предсказывала СМ? И, вообще: что же всё-таки открыли в том году на БАКе? И открыли ли? Словом, давайте подведём итоги!
"бозон Хиггса — самый стандартный из всех ожидавшихся вариантов", это какое имеет значение для физики нашей, стандартной и той, фантастичечкой, которую ожидали за её пределами? Это - хорошо или плохо? Наука ожидала разве другого бозона? Это - разочарование физиков или это - торжество стандартной модели? Кстати, а какой бозон предсказывала СМ? И, вообще: что же всё-таки открыли в том году на БАКе? И открыли ли? Словом, давайте подведём итоги!
-
Видимо, вы скользите глазами по тексту и не понимаете, что там написано. Я уже убедился в невозможности вести с вами нормальный разговор по физике. Не удивляйтесь, что большинство ващших комментов трется как пропаганда лженауки и прочий спам. Правила комментирования вы знаете.
-
Игорь, вы зря пытаетесь постоянно вывести меня на грубость, я мог бы и меня иногда тянет на это, но я никогда не стану отвечать вам в таком же менторском тоне! Я понимаю ваше положение: с одной стороны вы, как Хозяин на форуме, наделены феодальным правом "первой брачной ночи", а с другой, волей-неволей, вынуждены стоять на страже "чистоты наших рядов", что очень и очень не просто делать, особенно, когда на дворе - глобальный кризис физической науки! Вы говорите, что убедились в невозможности вести со мной нормальный разговор по физике, но физика бывает не только академической (чистой, теоретической, экспериментальной), но есть ещё и философские, моральные и этические её аспекты! Скажу вам откровенно, я, в отличие от некоторых ваших посетителей, пришёл на этот форум не за тем, что "пройти двухнедельные курсы повышения квалификации по квантовой механике" и не для того, что бы поддакивать вам в тот момент, когда в ваших постах возникают спорные (если не более того) моменты! Меня интересуют принципиальные и философские вопросы физики! Согласитесь, что без обсуждения и понимания именно этой тонкой стороны науки вам/нам никогда не выбраться из завалов, которые наворочены сегодня на пути постижения истины и которые кризис науки переводят в её тупик! Кстати, надеюсь, понимаете, что кризис - это когда есть возможность выхода из него, а тупик - это когда крах и смерть! Теперь, что до «нормального» разговора со мной: всякий раз, когда я задаю вам очередной «неправильный» вопрос, вы или удаляете его или грубо одёргиваете, мол – пропаганда лженауки или альтернативщина! Я не раз говорил, что в науке не должно быть никаких запретов, никаких припонов на пути поиска истины, ибо вся история науки физики, это постоянная борьба идей, противостояние научных школ и концепций, самая настоящая схватка личностей, в том числе и в попытке отстоять свой приоритет в открытии нового в науке! Вы постоянно грозите наказанием при малейшей попытке что-то вам возразить, предложить какое-то своё, несовпадающее с вашим или официальным (вы называете его «общепринятым») решением или мнением, например таким, как гипотеза о Большом Взрыве, о Темной Материи и Энергии! Уважаемый коллега, да разве сами эти «тёмные сущности» в своё время не были привлечены в качестве «альтернатиыщины» для спасения трещащей по швам теорий и стандартных моделей? И разве не попадают фантазии авторов этих «безумных/бредовых идей» в разряд такой же лженауки и спама? Почему одним «лжеучёным» позволительно городить безумные идеи о «происхождении нашей Реальности из ничего», из точки, где …законы физические отсутствую вообще, но при этом - бесконечны плотность, температура, давление, а время ещё не появилось!?; придумывать сказания о мультивселенных (надеюсь, знаете, что лжеучёные насчитали таковых ни много нимало – аж 10 в 500 степени штук); о неестественности мироздания (дескать, мир наш кривой, неправильный, а потому непостижимый, законы физические в нём разные, в разных точках, а потому – реальность такова, какова принята на данный момент господствующая в ней теория!?); о завершении научного познания мира в рамках современной науки-физики; о принципиальной невозможности постичь устройство Вселенной из-за тупоумия земного человечества (заявление королевского астронома Великобритании). Если мало этих аргумов, могу добавить и дать по каждому конкретную ссылку! Жалко, дорогой Игорь, что русская физическая наука пронизана такими жестокими инквизиторскими правилами! Ничего хорошего это не даст ни в вопросе понимания бозона Хиггса, ни в понимании устройства Вселенной, ни в личной жизни! А если хотите «провести нормальный разговор по физике», давайте обсудим важнейший и философский и физический вопрос о том, что теория, выдвинутая физиком Хиггсом (теория поля Хиггса), абсолютно противостоит теории, выдвинутую физиком Эйнштейном (ОТО)! Согласить, какая-то их них – альтернативщина, а потому ложная, т.е. такая, что подлежит «игнору» и «ликвиду»! Думаю, это намного важнее, чем выяснять, почему «бозон Хиггса отвечает только за 2% от всей массы вещества. Остальные 98% процентов получаются не за счет хиггсовского механизма». Надеюсь, эти мои мысли останутся доступны уважаемым форумчанам и не будут вами удалены!
Р.S. Кстати, насколько я понял своим альтернативным умишком, что бозон Хиггса вообще «отвечает» только за инертную массу, но тогда за массу покоя, т.е. с гравитирующей массой всё остаётся на прежнем, непонятном уровне!-
Хороший пост. Во многом согласен. Фундаментальная Физика действительно в серьезном тупике. Делать хороший вид при плохой игре становится все сложнее. При этом игрушки становятся все дороже и дороже. Еще 10 - 15 лет таких игр за счет государства, и погонят взашей всех этих игроков. Коллайдер обошелся обществу уже более 15 млрд.долл., где результат? Невозможно бесконечно водить за нос. «Правильные» Физики заигрались. Доверие общества тает. Рано или поздно им придется отвечать за свои безумные траты.
И ладно, если бы честно сказали:
- да мы ничего не понимаем, мы запутались, надо отмотать назад и найти то место, где не туда свернули.
Так нет же, делают вид, что все под контролем и просят дать еще денег, на еще более дорогие игрушки. Впрочем..., что им еще остается?-
Коллега, дело даже не в безумных тратах: истина, как известно, дороже всего! Лучшие люди Планеты шли за неё и в Огонь, и на Крест. А всё дело в безумных идеях, которые с некоторых пор Правильные физики навязали человечеству и продолжают это делать и дальше! Вы только вдумайтесь в безумие этих учёных: «реальность такова, какова господствующая на данный момент теория»!? Физика (особенно космологическая) становится (хотя, пожалуй, правильно сказать – «стала») подобной религии, где, как известно, никаких экспериментальных исследований не требуется, а всё сводится к постулатам! Кстати, в физике микромира таковых - уже под два десятка! Вот потому всякий нормальный физик, который Физик - Сапиенс, а не Физик - Жрец, должен задуматься над ситуацией и ...неужели не понятно, что делать дальше! Да просто - надо начать служить единственному нашему Богу, тому, которому служат все человеки на Планете, который хоть и имеет разные имена, но одно общее для всех имя которому - Истина! Вот и вся моя, как говорят хозяева этого уважаемого форума, лженаучность и альтернативщина! Только... "что же в ней криминального"?
-
-
знаете, чем интересны элементы этих дискуссий- это вольностью рассуждений. это можно так и так. ну появилось вдруг долгожданное и распалось, разлетелось,через года поисков. будем ждать следующее совпадения своих гипотез,тоже через года. главное,чтобы утвердить теорию,которая объясняет нам полную природу построений и взаимодействий. вот эти элементы в принципе случайных совпадений в эксперименте, подтверждают то,что не рассматривается главный аргумент в основе построений-это пространственные асимметрии,где стандартность модели построена на совпадениях,но не на точности процесса,где опять же заложены основы синтеза в переходах по их балансирующим потенциалам. улыбка великая вещь,желаю вам посмеяться.
-
Посмеяться, оно конечно было бы хорошо, если бы не так грустно! Над чем предлагаете посмеяться, коллега? Над той трясиной, в которую двигают физическую науку? Мне не смешно, а скорее страшно! Неужели не ясно: утратит человечество способность отличать ложь от истины и...гибель неизбежна! Если в основе деятельности каждого учёного не будет лежать этот простой и вечный принцип, выстраданный муками и кровью наших предшественников, то земная цивилизация обречена! Не понимаю, как можно обсуждать какие-то детали, игнорируя главное, принципиальное, фундаментальное? Это же так просто!
кто ходить в печали,тому конец,как ученому. не обижайтесь,однобокость это ближе к монополю,который в предположении Дирака, научная мысль пытается его,как-то приспособить, при этом, не зная точную природу возникновения. в отношении уважения,меня маманя с детства приучила уважать труд и результат этого труда.в отношении простого,здесь довольно сложно,это касается заданного природой способностью видения процесса и выделять в нем универсальную составляющую в построении,но это сугубо область теорий,чем прикладных наук с использованием математического инструмента в освещении заданного процесса. дальше всё просто-от него к сложному-это мир человеческой механики с использованием преобразовании и к взаимосвязанной физике,где страшно подумать о силе этих связей и частот импульсов, и главное скажу,там не гуляет никто в рассуждениях.шутка
-
Уважаемый Виктор наоборот! Послушайте сюда! Ну нельзя же так извращать наш прекрасный язык! Язык Пушкина, Ломоносова, Путина! Я несколько раз пытался перечитать вашу путанину и ...ничего так и не понял! Неужели забыли, что только "кто ясно излагает, тот ясно мыслит"! Вот вам и результаты моих постоянных предупреждений, уважаемые господа Игорь Иванов и Спарк: кризис в науке приведет к краху науки, а потом и к краху земной цивилизации! Неужели "процесс уже в пути"? Интересно, на что рассчитывают учёные-жрецы? Неужели спасутся в своих бронированных храмах?
-
я вам ясно и понятно излагаю,а именно по- дилетански.как можно еще проще. если я буду излагать далее- в построении, вы вообще ничего не поймете. сложность вашего не понимания заключается в том,что они, эти знания, идут параллельно с вашими,но строительная база,а именно в рождении и дальше по эволюционной цепочке другая. вы уперлись в свой кризис,а мне не надо упираться,потому что все остальное для вас фантастика и не соответствуют вашим базовым канонам. я вам не хочу и не желаю возражать, даже потому, что это научный труд и его практические подтверждения. начать с начала-это разобраться в том,почему возникает движение,как показатель или результат любых процессов. далее мне противно употреблять свое я,но это форма человеческого общения.пока все.
-
Написать комментарий
Последние новости
Асинхронность цветения и активности опылителей влияет на направление отбора
08.09 • Елена Устинова
На острове Уайт найден игуанодонт со спинным парусом
04.09 • Анна Новиковская
Дефицит лития играет важную роль в патогенезе болезни Альцгеймера
01.09 • Георгий Куракин
Клубни у картофеля появились благодаря гибридизации дикого Solanum etuberosum с томатом
29.08 • Елена Устинова
Рис. 1. Графическое изображение события — кандидата в распад бозона Хиггса на два тау-лептона, которое зарегистрировал детектор ATLAS. Цветные прямоугольники показывают энерговыделение в различных системах детектора, оранжевые линии в центре — траектории заряженных частиц в трековом детекторе, красная и синяя линии — восстановленные траектории мюона и электрона, два конуса — адронные струи. Изображение с сайта cds.cern.ch