Tip:
Highlight text to annotate it
X
Rovnou k věci: jak Higgsovo pole "dává" částicím hmotnost? (aby bylo jasno,
mluvíme o Higgsovu poli a NE o Higgsovu bosonovi, což je jen excitační
zbytek po procesu, který se chystáme vysvětlit. Ale zpět k hmotnosti!)
Pro začátek musíme vědět, co vůbec myslíme "hmotností" - proto se vydáme druhým směrem
a promluvíme o tom, co to znamená být "bez hmotnosti": možná to zní šíleně, ale definující vlastnost
jakékoli částice bez hmotnosti je, že cestuje rychlostí světla. Vlastně, kdybychom byli upřímní,
nazývali bychom to "rychlostí nehmotných částic", ale jelikož první nehmotná částice,
o které jsme věděli byly fotony světla, jméno se uchytilo.
Každopádně, hlavní je, že nehmotné částice uletí 300 milionů metrů každou vteřinu.
Detaily jsou vysvětleny speciální relativitou, ale jednoduše řečeno, je fyzikálně nemožné, aby
nehmotná částice NECESTOVALA 300 milionů metrů za sekundu. Mohou se pohybovat
po přímce nebo se odrážet od věcí a měnit směr, ale rychlost nehmotných
částic se nikdy nemění.
A tak hmotnost je jen vlastnost NEMUSET se vždy pohybovat rychlostí světla. Jako
vedlejší efekt to také znamená nebýt SCHOPEN se pohybovat rychlostí světla, ale klíčové
je, že částice s hmotností mají to štěstí, že se mohou pohybovat JAKOUKOLI rychlostí
chtějí - dokud je pomalejší než světlo. Množství hmotnosti, co něco má, jen určuje, jak
těžké je pro to změnit rychlosti.
V první části jsme zmínili, že pokud by ve standardním modelu nebylo Higgsovo pole,
všechny částice by byly nehmotné a tudíž cestovaly rychlostí světla. Ale vy a
já a švýcarský sýr máme hmotnosti, protože máme ten luxus, že můžeme
v klidu sedět.
Tak jak nám Higgsovo pole pomáhá toho dosáhnout? No, zatímco nehmotné částice se pohybuje pouze
rychlostí světla, MŮŽOU se odrážet od věcí. Věci jako částice,
které jsou prostě jen excitacemi kvantového pole. Například, elektronové pole je
více koncentrované na jistých místech zvaných "elektrony" - a všude jinde je "prázdný
prostor". Ale Higgsovo pole je neobyčejné v tom, že má vysokou hodnotu VŠUDE - a
aby bylo jasno, tato vysoká hodnota není známý Higgsův Boson - to je další excitace v
tomto poli s již tak vysokou hodnotou. Ale protože Higgsovo pole má tuto všude
nenulovou hodnotu, jakákoli částice s ním MŮŽE interagovat tak, že se od něj
pořád tak nějak odráží.
A pokud se nehmotná částice odráží tam a zpátky a tam a zpátky (anebo, jelikož jde o kvantovou
mechaniku, dělá obojí najednou), tak přestože se mezi odrazy pohybuje
rychlostí světla, když to všechno sečteme, tak to vypadá, jako by se částice pohybovala
pomaleji než světlo. Dokonce... Jako by se nehýbala! A jelikož jen věcem s hmotností je dovoleno
se nehýbat, naše nehmotná částice nyní vypadá a chová se, jako by měla hmotnost. Bravo, Higgsi!
Jako by to nestačilo, Higgsovo pole může dokonce interagovat se svými vlastními excitacemi, což znamená,
může dát hmotnost i Higgsovu bosonu. Vlastně, Higgsovo pole mnohem radši
interaguje samo se sebou než s podřadnými elektrony a protony, ze kterých jsme, takže
Higgsův boson má mnohem větší hmotnost - proto je tak těžké ho
najít. Ale neměli bychom si stěžovat, protože přestože nám Higgs ***ělal spoustu
problémů a jen málo hmotnosti, aspoň máme hmotnost, což nám umožní to jednoduché
potěšení: nehýbat se.