हिग्स बोसोन और मास सशक्तिकरण

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आज सर्न में एक सम्मेलन में, यह आधिकारिक तौर पर घोषणा की गई कि क्षय चैनल ZZ और फोटॉन-फोटॉन कुल 5 सिग्मा का विश्वास दिलाते हैं। इसका मतलब यह है कि सफल अनुमान और वैज्ञानिक खोज के बीच की सीमा को पार कर लिया गया है। उन्होंने कण की खोज जरूर की। इसी समय, एटलस प्रयोग अपने मूड में अधिक संयमित है।

और यह इस क्षण के बारे में जानने के लिए एक महान क्षण है कि हम इस कण के बारे में क्या जानते हैं। व्यक्तिगत रूप से, एक भौतिकी छात्र के रूप में, मैं मास के साथ एंडोमेंट के पंथ के विनाश में रुचि रखता हूं। हम इस पर ध्यान केंद्रित करेंगे। मैं कोशिश करूंगा, जहां तक ​​संभव हो, बस उस वाक्यांश को स्पष्ट रूप से समझाएं जो सभी ने सुना।





ऐसा करने के लिए, आपको सैद्धांतिक भौतिकी के दो कोने के साथ परिचित होने की आवश्यकता है - कम से कम कार्रवाई का सिद्धांत और नोथेरेड जेनेम ।

समरूपता

आधुनिक सिद्धांत की कई घटनाओं को एक सरल निर्माण द्वारा समझाया जा सकता है: ब्रह्मांड को एक निश्चित समरूपता के साथ समाप्त करना - नोथर का प्रमेय - एक प्रसिद्ध भौतिक घटना। कुछ उदाहरण:

• अंतरिक्ष सजातीय है - अनुवाद के संबंध में समरूपता - गति के संरक्षण का नियम
• समय एक समान है - समय विस्थापन के संबंध में समरूपता ऊर्जा के संरक्षण का नियम है (वास्तव में, समय के अनुसार समान कानून)
• अंतरिक्ष आइसोट्रोपिक - रोटेशन के संबंध में समरूपता - कोणीय गति के संरक्षण का कानून (इस क्षण से आप साइकिल की सवारी कर सकते हैं)
• थोड़ा और अधिक जटिल: यदि हम मानते हैं कि सिद्धांत स्थानीय गेज परिवर्तन के संबंध में सममित है - कुछ ही चरणों में आपको प्रकाश, बिजली और सभ्यता के सभी लाभ मिल सकते हैं

उसी सिद्धांत का उपयोग करके, हम समरूपता का एक सेट चुन सकते हैं और एक प्रणाली प्राप्त कर सकते हैं जो आधुनिक मानक मॉडल से मेल खाती है। लेकिन फिर हमें 4 गेज बोसोन - फोटॉन, डब्ल्यू Z और जेड मिलते हैं, जिसमें द्रव्यमान नहीं होगा ।

उसी समय, प्रयोग में हम असमान रूप से 1 द्रव्यमान (फोटॉन) और 3 बल्कि भारी कणों का निरीक्षण करते हैं।

यहां यह समझना महत्वपूर्ण है कि भौतिकी में, कई घटनाएं बहुत बाहरी रूप से भिन्न होती हैं, इस पर निर्भर करता है कि हम उन्हें कैसे मानते हैं - लेकिन साथ ही, अलग-अलग "विचार" अभी भी एक ही घटना का वर्णन करते हैं। क्वांटम भौतिकी में, आमतौर पर किसी भी कण या राज्यों के बारे में बात करना मुश्किल होता है - गुण दृढ़ता से उस आधार पर निर्भर करते हैं जिसके आधार पर हम उन्हें व्यवस्थित करते हैं। कम से कम, कांस के दोलनों को याद करें ।

सहज समरूपता टूट रही है

हम विशेष रूप से एंडॉमेंट टू मास के साथ मुड़ते हैं। यह समझने का सबसे सरल तरीका है कि हम बड़े पैमाने पर कणों का अनुमान क्यों लगाते हैं और बड़े पैमाने पर कणों को मापते हैं, यह प्रणाली में सहज समरूपता को तोड़ने के तंत्र के माध्यम से है। इस तंत्र को समझने के लिए, शास्त्रीय यांत्रिकी में बुनियादी ज्ञान की आवश्यकता होती है (हम 2 वें वर्ष में विश्वविद्यालय में इसका अध्ययन करते हैं) - मैं इस पर भरोसा नहीं कर सकता, क्योंकि मैं बिना फॉर्मूलों के जितना कर सकता हूं। इसके बाद, मैं विकिपीडिया का संदर्भ देता हूं।

आइए हम खुदाई करें और सरलतम यांत्रिक प्रणाली पर विचार करें: किसी प्रकार की सजातीय सामग्री का एक सिलेंडर जो लंबवत रखा गया है, जिसके आधार पर हम दबाएंगे। थोड़ी देर के लिए, सब कुछ ठीक हो जाएगा: सिलेंडर सममित है और यह धीरे-धीरे दबाव में छोटा हो जाता है। लेकिन कुछ बिंदु पर, सिलेंडर के अंदर तनाव इतना बढ़ जाएगा कि यह लंबाई के साथ कॉम्पैक्ट करने के लिए लाभहीन हो जाता है - जिस स्थिति में सिलेंडर पक्ष की ओर मुड़ा हुआ है वह बेहतर हो जाता है और सिस्टम इसे जाता है।

इस बिंदु पर, सवाल उठता है: सिलेंडर को मोड़ने का कौन सा तरीका है? सभी दिशाएं समान हैं और सिलेंडर एक प्राचीन गधे से मिलता-जुलता है, जो दो समान हिस्टैक्स के बीच चयन करके मर गया। दूसरी ओर, सिस्टम को कुछ स्थिति लेनी चाहिए - और यह मनमाना नहीं है, लेकिन सिस्टम के बहुत अधिक जटिल गतिशीलता पर निर्भर करता है। हमारे लिए, सिस्टम को किनेमेटिक रूप से देखते हुए - चुनाव यादृच्छिक, सहज होगा ।

यदि हम गणित की भाषा में इस पर विचार करते हैं, तो हमें निम्नलिखित चित्र मिलते हैं:



यह सिस्टम की ऊर्जा का एक ग्राफ है, और गेंद इसकी वर्तमान स्थिति का प्रतीक है। इस प्रणाली के समतुल्य और भी सरल होगा: क्षमता में एक द्रव्यमान रहित कण, जिसकी आकृति ऊपर की छवि के समान है। लेकिन हम और भी सरल दिखेंगे - इस ग्राफ के एक केंद्रीय खंड पर एक आयाम में एक कण में:



अपडेट: जैसा कि न्यूपावलोव ने सही बताया है , यह पूरी तरह से शास्त्रीय यांत्रिकी नहीं है - यहां यह शास्त्रीय क्षेत्र सिद्धांत से अधिक है। इसलिए, एक कण को ​​उसके समन्वय से नहीं, बल्कि अंतरिक्ष में बिंदुओं पर उसके "घनत्व" के मूल्य से वर्णित किया जाता है। आपका धन्यवाद

अब हम देखेंगे कि यह द्रव्यमान कैसे प्राप्त करता है। सूत्र शुरू होते हैं। शास्त्रीय यांत्रिकी, 2 वर्ष। पहला वॉल्यूम लांडऊ है, अगर आपको :) या - एक विकिपीडिया लेख पसंद है ।

Lagrangian system:


(एल लैगरेंज फ़ंक्शन है, फी कण घनत्व क्षेत्र है और निर्देशांक और समय पर निर्भर करता है, लैम्ब्डा और वी संभावित पैरामीटर हैं, व्युत्पन्न निर्देशांक और समय के संबंध में लिया जाता है)

पहला शब्द गतिज है, दूसरा उस क्षमता से मेल खाता है जिसमें कण स्थित है। लेकिन सब कुछ जादुई रूप से बदल जाता है अगर हम संदर्भ के फ्रेम को बदलते हैं। हम सिस्टम को संभावित मिनिमा में से एक में स्थानांतरित करते हैं - अनायास सममिति को तोड़ते हैं । वास्तव में, हम स्वीकार करते हैं कि सिस्टम एक निश्चित न्यूनतम में फिसल गया है।





तब यह इस तरह दिखता है:





हम क्या देखते हैं? सिस्टम में चर के प्रतिस्थापन के कारण, एक शब्द की पहचान की गई थी, जिस कारक में हम अपने कण के द्रव्यमान के रूप में व्याख्या कर सकते हैं। हालांकि, वास्तव में, अलौकिक कुछ भी नहीं हुआ । हम बस बदल गए हैं, अगर आपको पसंद है, तो देखने का बिंदु - हम बाईं ओर 3 कदम चले गए।

निष्कर्ष

इसी तरह - केवल बहुत अधिक जटिल रूप में - हम देख सकते हैं कि हाल ही में मौजूदा अधूरा स्टैंडर्ड मॉडल न केवल अभ्यास में आत्मनिर्भर बन सकता है, बल्कि एक बहुत अधिक सामान्य सैद्धांतिक निर्माण के अनुरूप भी हो सकता है।

मैं ध्यान देता हूं: हिग्स बोसोन को उपरोक्त सभी के बिना माना जा सकता है। यदि हम समरूपता के बारे में भूल जाते हैं, तो हिग्स बोसोन सिर्फ एक कण बन जाता है, जिसके अस्तित्व के कारण प्रयोग सिद्धांत के साथ परिवर्तित हो जाता है।

हालांकि, यह उपलब्धि से कम नहीं है। आज हमें सैद्धांतिक भौतिकी में सबसे सफल अनुमानों में से एक की पुष्टि मिली है।

इस दिलचस्प ट्रिक के लिए मैं सबसे सरल स्पष्टीकरण की कल्पना करता हूं। आपका दिन शुभ हो, लोकलुभावनवाद से मूर्ख मत बनो!

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चित्रों के साथ मदद करने के लिए m0nhawk के लिए विशेष धन्यवाद।