Return to Video

Что такое поле Хиггса — Дон Линкольн

  • 0:07 - 0:07
    Без сомнения,
  • 0:07 - 0:10
    самым значимым научным открытием 2012 года
  • 0:10 - 0:12
    было открытие новой частицы
  • 0:12 - 0:13
    в лаборатории ЦЕРН.
  • 0:13 - 0:15
    Возможно, это тот самый бозон Хиггса,
  • 0:15 - 0:19
    названный в честь физика
    Питера Хиггса.
  • 0:19 - 0:20
    Считается, что поле Хиггса
    придаёт массу
  • 0:20 - 0:22
    фундаментальным частицам,
  • 0:22 - 0:22
    например, кваркам
  • 0:22 - 0:23
    и лептонам,
  • 0:23 - 0:25
    из которых состоит материя.
  • 0:25 - 0:28
    Хиггсовский бозон
    хаотично двигается по полю;
  • 0:28 - 0:28
    это напоминает скручивание верёвки,
  • 0:28 - 0:30
    когда её кто-то резко дёргает.
  • 0:30 - 0:33
    Но как же это поле
    добавляет массу частицам?
  • 0:33 - 0:34
    Вы не одни,
  • 0:34 - 0:36
    кому это не понятно.
  • 0:36 - 0:38
    В 1993 британский министр науки
  • 0:38 - 0:41
    предложил учёным придумать
    простое объяснение
  • 0:41 - 0:43
    всей этой хиггсовской теории.
  • 0:43 - 0:45
    Победителю была обещана
    бутылка хорошего шампанского.
  • 0:45 - 0:48
    Объяснение, которое победило,
    звучало так.
  • 0:48 - 0:50
    Предположим, в лаборатории ЦЕРНа
  • 0:50 - 0:51
    проходит большая вечеринка,
  • 0:51 - 0:53
    на которую приглашены учёные,
    занимающиеся исследованием физических частиц.
  • 0:53 - 0:56
    Толпа учёных — это поле Хиггса.
  • 0:56 - 0:59
    Если вдруг на вечеринке
    появится налоговый инспектор,
  • 0:59 - 1:00
    то никто не захочет с ним общаться
  • 1:00 - 1:02
    и он очень быстро
    сможет пересечь комнату
  • 1:02 - 1:03
    и дойти до бара.
  • 1:03 - 1:06
    Налоговый инспектор так же не будет
    взаимодействовать с людьми,
  • 1:06 - 1:07
    как
  • 1:07 - 1:10
    некоторые частицы
    не взаимодействуют с полем Хиггса.
  • 1:10 - 1:11
    Такие частицы —
  • 1:11 - 1:13
    к ним, например, относятся фотоны —
  • 1:13 - 1:14
    называются безмассовыми.
  • 1:14 - 1:17
    А теперь представьте, что в эту же комнату
    зашёл сам Питер Хиггс,
  • 1:17 - 1:19
    может быть, в поисках кружки пива.
  • 1:19 - 1:20
    В этом случае учёные
  • 1:20 - 1:22
    сразу же обступят его
  • 1:22 - 1:23
    и начнут обсуждать с ним
  • 1:23 - 1:25
    свои попытки измерить свойства
  • 1:25 - 1:27
    бозона, названного в его честь.
  • 1:27 - 1:29
    Из-за того, что Хиггс будет останавливаться
    и разговаривать с каждым человеком,
  • 1:29 - 1:31
    его передвижение по комнате
    будет сильно затруднено.
  • 1:31 - 1:32
    Продолжим нашу аналогию.
  • 1:32 - 1:34
    Хиггс — это массивная частица,
  • 1:34 - 1:36
    именно так она взаимодействует с полем.
  • 1:36 - 1:38
    Итак, как же бозон Хиггса
  • 1:38 - 1:40
    соотносится со всем этим?
  • 1:40 - 1:42
    Представим,
    что наши завсегдатаи вечеринок
  • 1:42 - 1:45
    равномерно разошлись по всей комнате.
  • 1:45 - 1:47
    А теперь некто
    просовывает голову в дверь
  • 1:47 - 1:48
    и рассказывает последний слух
    об открытии
  • 1:48 - 1:51
    в какой-то отдалённой
    конкурирующей лаборатории.
  • 1:51 - 1:53
    Люди, стоящие возле двери,
    услышат его слова,
  • 1:53 - 1:54
    а вот те, кто стоит далеко, — нет,
  • 1:54 - 1:56
    поэтому те, кому не слышно, подойдут
    поближе к двери и попросят повторить новость.
  • 1:56 - 1:58
    Это создаст толчею.
  • 1:58 - 2:00
    Когда новость расскажут заново,
  • 2:00 - 2:01
    люди вернутся на свои места
  • 2:01 - 2:03
    и будут делиться своими мыслями
    по этому поводу.
  • 2:03 - 2:06
    А те, кто стоит в самом дальнем углу
    комнаты, поинтересуются, что они обсуждают.
  • 2:06 - 2:08
    В итоге толчея в комнате
    будет возникать то там,
  • 2:08 - 2:10
    то тут.
  • 2:10 - 2:13
    Толчея — это бозон Хиггса.
  • 2:13 - 2:14
    Важно помнить,
  • 2:14 - 2:16
    что не только массивные частицы
  • 2:16 - 2:17
    взаимодействует с хиггсовским полем.
  • 2:17 - 2:19
    По нашей аналогии, на вечеринке
  • 2:19 - 2:22
    все частицы перед тем, как зайдут в комнату,
    совершенно равны.
  • 2:22 - 2:25
    У Питера Хиггса и у налогового инспектора
    масса нулевая.
  • 2:25 - 2:27
    Взаимодействие с людьми
  • 2:27 - 2:29
    вызывает появление массы.
  • 2:29 - 2:30
    Повторю ещё раз.
  • 2:30 - 2:33
    Масса появляется в результате
    взаимодействия с полем.
  • 2:33 - 2:34
    Подведём итоги.
  • 2:34 - 2:36
    Частица набирает больше
    или меньше массы в зависимости
  • 2:36 - 2:38
    от того, как она взаимодействует с полем,
  • 2:38 - 2:40
    это похоже на людей,
    которые двигаются в толпе
  • 2:40 - 2:44
    с разной скоростью в зависимости от того,
    насколько люди хотят с ними пообщаться.
  • 2:44 - 2:45
    А бозон Хиггса — это толчея ,
    которая возникает в толпе,
  • 2:45 - 2:47
    когда кто-то сообщает последнюю новость.
  • 2:47 - 2:49
    Конечно, эта аналогия,
  • 2:49 - 2:50
    всего лишь аналогия,
  • 2:50 - 2:51
    но лучше объяснения пока ещё
  • 2:51 - 2:53
    не придумано.
  • 2:53 - 2:54
    Вот и всё.
  • 2:54 - 2:55
    Вот что такое хиггсовское поле
  • 2:55 - 2:57
    и бозон Хиггса.
  • 2:57 - 2:59
    Исследования продолжаются, и если
    что-то ещё найдут, то мы про это узнаем,
  • 2:59 - 3:01
    и тогда, наверно, награда будет больше,
  • 3:01 - 3:04
    чем просто бутылка шампанского.
Title:
Что такое поле Хиггса — Дон Линкольн
Description:

Посмотрите полную версию здесь: http://ed.ted.com/lessons/the-higgs-field-explained-don-lincoln

Бозон Хиггса — это, несомненно, одно из самых значительных научных открытий начала 21 века, но очень сложно объяснить, что собой представляют бозон и поле Хиггса, благодаря которому он возникает. Дон Линкольн проводит понятную всем аналогию между этими понятиями и большой вечеринкой, шумной группой физиков и Питером Хиггсом собственной персоной.

Урок — Дон Линкольн, анимация — Powerhouse Animation Studios Inc.
more » « less
Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed
Duration:
03:20

Russian subtitles

Revisions Compare revisions

Our website uses cookies for analysis purposes.