11 Дек, 2017

"Записки учащегося" от ПТВ Глава 4. Всеобщее информационное поле. Часть 4

Окончание четвертой главы материала глубокоуважаемого источника ПТВ, который раскрывает некоторые аспекты взаимодействия человека с такой частью мироздания как информационное поле. Особенный интерес с точки зрения портала вызывает восьмая часть четвертой главы - "О совершенном обществе".
07 Окт, 2012

Бозон Хиггса и вопросы современной физики

Мы публикуем часть работы Аркадия Асеева по актуальному вопросу современной физики.

К июлю этого года, после накопления большого количества экспериментальных данных на Большом Адронном Коллаидере (БАК), физики объявили миру о том, что существование новой частицы – бозона Хиггса, получило наконец подтвеждение. Казалось бы, уже так много открыто различных частиц. А вокруг этой поднимают такой ажиотаж. Почему?

Чтобы лучше понимать окружающий нас мир и иметь возможность творить новый, физики постоянно стремились выяснить, как создавалась наша Вселенная. Поняв её законы создания и развития, учёные рассчитывают совершить прорывы в науке, которые выведут человечество на новый уровень развития.

Наиболее полные и последовательные существующие теории описывают процесс развития нашей Вселенной с промежутка времени 10-10 с от Большого Взрыва и по наше время. Единого и устоявшегося представления о том, что было раньше, до сих пор не было сформировано. Поэтому учёные ставят новые и новые эксперименты, которые позволили бы смоделировать поведение Вселенной на более ранних отрезках времени. Только такие эксперименты могут подтвердить или опровергнуть разработанные новые теории. Одним из наиболее масштабных и амбициозных проектов современной экспериментальной физики является БАК. С помощью него физики могут получить состояния материи-энергии соответствующие моменту времени, начиная с 10-12 с после Большого Взрыва.

До лета этого года несколько теорий в квантовой физике, описывающие процессы, которые происходили на ранних стадиях развития нашей Вселенной, конкурировали почти на равных. Самой известной из этих теорий является Стандартная Модель физики частиц. Эксперименты должны были подтвердить или опровергнуть её.

Стандартная модель опирается на предположение, что первые мгновения после Большого Взрыва Вселенная обладала огромной плотностью, была изотропна и симметрична. В частности, была симметрия между электромагнитными и слабыми взаимодействиями – электрослабая симметрия. Частицы на тот момент ещё не имели массы – отсутствовала гравитация. Не было света и тьмы, всё было однородным. Через какой-то момент времени после Большого Взрыва симметрия нарушилась.

Механизм этого нарушения симметрии был предложен в 60-х годах 20-го века Питером Хиггсом, в честь которого позже назвали поле. Вселенная равномерно заполнена некоторым постоянным полем, которое называют хиггсовским полем. Его колебания, отклонения от среднего состояния, другими словами, квант этого поля, называются бозонами Хиггса. Как только родился бозон Хиггса, начинается его распад. По этой причине возможно заметить лишь след от его существования. Единственный путь его отследить – поиск статистических аномалий в наблюдаемых в эксперименте различных вариантах рождения и распада частиц, полученных в результате высокоэнергетических столкновений (протонов, атомных ядер).

Поле Хиггса препятствует частицам двигаться через него с ускорением. При изменении состояния своего движения (собственно – ускорение) одни частицы больше «цепляются» за поле Хиггса, чем другие. Проходя через него и взаимодействуя с ним, они обретают массу. Чем частица сильнее взаимодействует с полем, тем она тяжелее, чем слабее – тем легче.
Итак, на ранней стадии развития Вселенной возникло поле Хиггса, которое раскололо симметрию. Симметрия нарушилась, образовались различные мельчайшие (фундаментальные) частицы, и они обрели разную массу.

Эти фундаментальные частицы разделяют на два класса: частицы материи – кварки и лептоны, из которых впоследствии образовались все составные частицы (такие как протоны, нейтроны, мезоны), а затем различные атомы; и, так называемые «частицы силы», которые являются переносчиками взаимодействия. Они как куски энергии – передают силы, которые действуют на материальные частицы.

Например, фотоны – представители электромагнитной силы. Глюоны – сильного взаимодействия (удерживают частицы ядер вместе). W± и Z0 бозоны - слабого взаимодействия, ответственного, например, за радиоактивный распад.

Итак, итог исследований в ЦЕРНе на БАКе к июлю этого года позволил подтвердить существование бозона Хиггса. Все предсказанные Стандартной Моделью частицы были давно открыты раньше. Таким образом, Стандартная Модель физики частиц получила серьёзное подтверждение и перед учеными встают еще более сложные задачи.

Стандартная Модель лучше и проще, чем конкурирующие теории, позволяет объяснить некоторые процессы, протекающие при эволюции Вселенной. В рамках этой теории существует гипотеза, называемая GUT-космология. Это теория Великого Объединения (Grand Unification Theory − GUT) всех типов взаимодействий: электромагнитного, сильного, слабого и гравитационного. Она предсказывает, что на каком-то (не открытом пока) нижнем уровне иерархии частиц и полей ещё не существует разделения на различные силовые взаимодействия и частицы, известные в настоящее время, всё едино.
Дальнейшие эксперименты на БАК могут приблизить нас к пониманию процессов и условий раннего развития Вселенной.

Полная статья

Аркадий Асеев

Еще материалы на эту тему: 
21 Янв, 2012

БАК и Ноокосмологическая математика

Уважаемые читатели, согласно концеации развития портала через обратную связь с посетителями, мы публикуем уникальный в своем роде комментарий нашего пользователя anh137 на анонсированную тему. Мы считаем что подобные комментарии достойны не просто обсуждения, но и гораздо большего внимания нежели частное мнение, представляя собой ценность для нашей аудитории доступностью общения с автором на уровне Публикации.

Все права защищены и охраняются законом. © 2009-2012 "QSec. Вопросы безопасности", © 2010 "ООО "ИД "Янтарный терем". Почтовый адрес: 236006  г. Калиниград, ул. Геологическая д.1
; тел/факс (4012) 960305; тел. (4012) 779-600
; е-mail - vb.kaliningrad@mail.ru

При поддержке Информационно-Аналитического Центра (ИАЦ) Национальной ассоциации телохранителей (НАСТ) России
Автоматизированное извлечение информации без согласования с редакцией ресурса запрещено. При использовании материалов гиперссылка обязательна.
Для замечаний и предложений используйте контактную форму для зарегистрированных пользователей.
Правила использования материалов, опубликованных на сайте ИАП "Вопросы безопасности" и Соглашение о конфиденциальности.
О портале   О журнале "Вопросы Безопасности"