Ürkütücü Higgs parçacığının ağır bir görevi vardır: Diğer tüm temel parçacıklara kütlelerini verir. Bunlar olmadan, biz - biz - atomların oluşması için çok hafif bir şekilde, ışık hızında çılgınca dönerler. Ama Higgs bunu nasıl yapıyor?
Denklemlerin yerine, fizikçiler süreci spor ve şurup cinsinden açıklar.
İlk olarak, temel parçacıkların her biri, alanlar olarak adlandırılan görünmez varlıklarla etkileşime girerek kendine özgü nitelikler kümesini elde eder. Futbol sahaları gibi, bunlar bireylerin (elektronlar veya arkadan gelenler) bu şekilde kesiştiği ve zaman zaman birlikte baskınlaştığı büyük aşamalardır. Fakat futbol alanlarının aksine, fizik alanları üç boyutludur ve her yöne sonsuz olarak uzanır.
Böyle bir alan elektromanyetik (EM) alan - kırmızı ve gümüş çubuk mıknatısın kutuplarının yanında hissedebileceğiniz, ama her zaman her yerde var olan türdür. Her parçacık EM alanı ile elektrik yüküne bağlı olarak etkileşir. Örneğin, yükü -1 olan elektronlar, alan boyunca çubuk mıknatısların pozitif uçlarına doğru hareket etme ve pozitif yüklü protonlarla birlikte kümelenme eğilimindedir.
İlgili topu olan bir spor sahası gibi, her fizik alanı da bir karşılık gelen parçacığa sahiptir. EM alanı, örneğin, foton veya ışığın partikülü ile ilişkilidir. Bu yazışma iki şekilde ortaya çıkar: Birincisi, EM alanı “heyecanlı” olduğunda, enerjisinin belli bir noktada parlaması anlamına gelir, bu parlama, bir foton.
İkincisi, parçacıklar EM alanıyla etkileştiğinde (örneğin, bir mıknatısın zıt yüklü ucuna doğru çekildiklerinde), alanı "sanal fotonların" sürekli bir akışını emerek ve yayarak - yani anlık olarak içeri giren sadece parçacık-alan etkileşimine aracılık etmek için varlığın dışında.
Ayrıca bir Higgs alanı var. Parçacık kütlesi verir. [Atom Nasıl Tartılır?]
Masum fotonlar ve tutkallar hariç, "tüm temel parçacıklar kütlelerini [Higgs] alanıyla etkileşimlerinden alırlar, bir tür" şurubu "geçerek" yavaşlatılmış "olmaktan hoşlanırlar," diye açıkladı Towson Üniversitesi'nde bir fizikçi olan James Overduin Maryland.
Bazı parçacıklar şuruplu Higgs alanında diğerlerine göre daha sert bir zaman geçirirler ve sonuç olarak daha ağırdırlar. Bununla birlikte, son derece şişman olan üst kuark gibi bazı parçacıkların, Higgs alanı tarafından, elektronlar ve nötrinolar gibi hafif parçacıklardan binlerce kez daha fazla neden tutulduğu bilinmemektedir. "The Higgs Hunter's Guide" (Temel Kitaplar, 1990) ve fizik profesörünün yazarı John Gunion, "Teorisyenler, kitleleri ilkel prensiplerden tahmin etmenin bir yolunu arıyorlar. İkna edici bir teori henüz ortaya çıkmadı" dedi. California Üniversitesi'nde, Davis. [Uzayda Higgs Bosonları Var mı?]
Ama burada Higgs parçacığının geldiği yer: Foton, EM alanı ile etkileşimlere aracılık ettiği ve kendi EM alanının bir uyarımı olduğu gibi, Higgs parçacığı Higgs alanı ile etkileşimlere aracılık eder ve kendisi de Higgs alanının bir uyarımıdır.
Parçacıklar, onunla birlikte sanal Higgs parçacıklarını değiştirerek Higgs alanına geçer. Ve gerçek bir Higgs parçacık yüzeyi, şurupun bir sloshu gibi, alan heyecanlandığında ortaya çıkar. Böyle bir sloshun (yani, partikül) saptanması, fizikçilerin şurubun (yani, alanın) varlığından nasıl emin olabileceğidir. Brandeis Üniversitesi'ndeki bir Higgs avcı fizikçisi olan Craig Blocker, Life'ın Küçük Gizemlerini anlatıyor: “Alanı heyecanlandırmak için yeterli enerjiye sahip olmalısınız.
Ancak, Higgs parçacığının son derece yüksek enerjili (veya eşdeğer, çok ağır) olması nedeniyle, Higgs alanını bir tane oluşturacak kadar heyecanlandırmak zor olacaktır. Büyük Hadron Çarpıştırıcısı'nın devreye girdiği yer burasıdır: yüksek hızlı protonları parçalayarak, şuruplu Higgs sahasını şu an ve tekrar sarmak için yeterli miktarda meyve suyu üretir ve Higgs bozonları üretir.
Twitter @nattyover üzerinde Natalie Wolchover izleyin. Twitter @llmysteries üzerinde Hayatın Küçük Gizemleri izleyin. Ayrıca Facebook ve Google + 'dayız.