4 июля 2012 г.

Про открытие хиггсовского бозона

Для тех, кто волнуется, почему нет комментариев про сегоднящнее открытие бозона Хиггса. Там всё в порядке, не беспокойтесь. У меня тут так всё совпало, что прямо в этот день я уезжаю (уже уехал :)) и буду без инета несколько дней. Поэтому я пока отписался очень кратко на «Элементах», а подробная новость будет потом.

Вкратце, есть по 5 сигм в каждом из двух детекторов, так что это уже официально открытие. Некоторые, конечно, осторожничают и говорят, что это открытие какой-то там частицы, необязательно бозона Хиггса, но подавляющее большинство физиков высоких энергий уверено, что это действительно бозон Хиггса — уже слишком хорошо всё сходится друг с другом. Другой вопрос — стандартный ли это Хиггс или нет. Вот это сейчас будет очень горячая тема (хотя, казалось бы, куда уж горячее).

Так что да, начинается новая эра в физике элементарных частиц. Желающие могут посмаковать подробности из оригинальных докладов и поугадывать будущее развитие ситуации.

117 комментариев:

  1. Как это отразится на единой теории? Какая часть моделей, не предусматривающих бозон Хиггса, отсеется?

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Этот комментарий был удален автором.

      Удалить
    2. Про единую теорию тут пока мало что можно нового сказать. Бесхиггсовские модели да, закроются (в предположении, конечно, что этот резонанс действительно бозон Хиггса).

      Удалить
  2. Ну вот, наконец-то Игорь отписался. А я уж думал, что что-то там не то... )))

    ОтветитьУдалить
  3. А я предпалогал, что он с красавицей женой на Багамах отдыхает.

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Почти так, только на Байкале и без жены и не отдыхает, а студентов учит :) С красавицей-женой мы наверно поедем на Канары попозже.

      Удалить
  4. Анонимный5/7/12 13:40

    Если будете писать небольшой обзорчик, напишите, каковы перспективы минимальной SUSY SM (MSSM) с учётом имеющихся данных. Найденная масса, кажется, вполне совместима с возможной массой самого лёгкого члена нейтрального хиггсовского дуплета (M_{h}) в decoupling limit. Каковы в таком случае ограничения на массы суперпартнёров?

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Минимальная SUSY там на грани, т.е. она еще возможна, но параметры уже не совсем естественные. Но здесь большую рол играет отсутствие суперпартнеров в прямых поисках и в редких распадах мезонов, чем ограничения, вытекающие из массы легчайшего хиггса. Вообще, про состояние SUSY я напишу попозже, не сейчас, надо много что почитать.

      Удалить
    2. prometey2118/7/12 20:04

      Почитайте, Игорь! И про SUSY, и про MSSM. Ваша светлая голова одна способна разобраться в этом, и что-то нам преподать для осмысления!

      Удалить
    3. Сарказм детектед :)

      Удалить
  5. Интересует, какие хиггсковские модели исключаются и какие остаются.

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Пока закрыто мало что. В большинстве моделей масса хиггса свободный параметр, но как только она зафиксирована, но многие свойства его тоже становятся фиксированы. Поэтому исключать модели будут потом, когда начнут проясняться свойства бозона. Но некоторые модели (бесхиггсовские, например) действительно уже исключаются.

      Удалить
    2. Все бесхиггсовсие? Например, техницвет закрыт?
      В http://elementy.ru/news/431642 сказано:
      «другие частицы (технифермионы) за счет действия новых сил «складываются» в составную частицу, в чем-то похожую на хиггсовский бозон».
      Насколько точно известно, что найден хиггсовский бозон, а не что-то на него похожее?
      Хотелось бы списочек тех, что уже совсем закрыты и тех, что не закрыты. Хотя бы из тех, что упомянуты были на Элементах. Например, какие из суперсимметричных моделей, неминимальных хиггсовских закрыты и какие нет.

      Удалить
    3. Я имел в виду бесхиггсовские, которые не предсказывали никакого узкого хиггсоподобного резонанса. Техницвет пока не закрыт.

      > Насколько точно известно, что найден хиггсовский бозон, а
      > не что-то на него похожее?

      А как вы хотите выразить эту точность?
      Это можно проверить, только (1) проверяя предсказания относительно хиггсовского бозона и видя, что они подтверждаются, (2) выдвинув альтернативные гипотезы и проверяя, что они не подтверждаются. В обоих случаях нет какого-то единственного эксперимента, который разом решит все вопросы. Этим люди будут заниматся ближайшие годы, так что следите за обновлениями.

      Списочка пока нет. Если бы всё так просто было...

      Удалить
  6. Анонимный11/7/12 09:59

    какие параметры известны? Спин? Энергия? Цвет? Заряд?

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Энергия покоя около 125 или 126 ГэВ.
      В Википедии сказано, что спин 0 (скалярная частица).
      Если это бозон Хиггса Стандартной Модели, то он единственный (Higgs SM) и у него нет электрического заряда. Цветового заряда, как я понимаю, тоже нет.

      Удалить
    2. Спин должен быть 0 и судя по кинематическим свойствам двухфотонного канала он, похоже, действительно ноль (но тут нужно подтверждение от самих коллабораций). Остальное написал Денис выше.

      Удалить
  7. prometey2116/7/12 18:53

    Многие пишут о малом времени жизни найденного Хиггса. Так какую же величину оно имеет? И еще - известна ли ширина распада Хиггса?

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. t=h/(126 ГэВ), приблизительно 3.283*10^-33 секунд.

      Удалить
    2. В СМ предсказывается ширина примерно 6 МэВ. Это очень узкий резонанс, на LHC не хватит энергетического разрешения, что его измерить напрямую. Есть косвенные методы, которые частично опираются и на теорию, они дают примерно похожую ширину распада.

      Время жизни отсюда получается примерно 3*10^(-21) секунды. Это на самом деле довольно большое время по меркам микромира. Рожденный Хиггс успевает пролелеть расстояние примерно в тысячу размеров протона.

      Удалить
    3. Анонимный25/7/12 19:18

      То есть приблизительно три порядка разница.
      Alextos.

      Удалить
  8. Игорь, в статье в последнем абзаце -
    "текущие данные пределах погрешностей",
    видимо, должно быть -
    "текущие данные в пределах погрешностей".

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Ага, спасибо, попрошу, чтоб исправили.

      Удалить
  9. Я не могу понять, почему ждали 5 сигма, чтобы объявить об открытии. Почему недостаточно, к примеру, трех? Неужели физики-экспериментаторы такие параноики, что когда вероятность ошибки уже меньше процента, они все еще не уверены, и ждут пока не опустится до 6e-7? Я понимаю что строгого критерия чтобы установить какой-то однозначный порог нет, но так это выглядит отступлением от здравого смысла.

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Это долгая история. Полвека назад подходили с теми же критериями, которые используются сейчас во многих других областях естественных наук, и 3 сигма считалось достаточным. Однако в эпоху открытия кучи адронных резонансов регулярно возникали 3-сигмовые флуктуации, которые люди спешили объявить новыми частицами (и публиковали статьи), а потом это рассасывалось. Эта ситуация надоела, поэтому в какой-то момент (точно я не знаю, когда) была принята такая классификация: 3 сигма — это «указание на существование», а 5 сигма — это «открытие». Так что это не паранойя, а горький жизненный опыт.

      Эту вероятность не надо воспринимать буквально. Она относится к тому идеальному миру, в котором экспериментаторы абсолютно верно оценивают свои _систематические_ погрешности. В реальности же бывает так, что экспериментатор ошибается, например, в адекватности моделирования фона. Вероятность, что в обработке или в самом эксперименте где-то накосячили, вовсе не такая маленькая, вычислить ее трудно, но про нее надо всегда помнить.

      Удалить
  10. Анонимный22/7/12 18:57

    Так у них принято, строится прибор согласно модели (стандартной модели), затем ищут элементы согласно модели с уточнением параметров. Я очень надеюсь, что признают, что это не базон Хиггса.

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. С 5 сигмами шансы у вас меньше 1 на миллион. :)

      Удалить
    2. 5 сигм (а при суммировании данных со всех экспериментов еще больше) характеризует наличие сигнала. Вероятность того, что это хиггс или не хиггс, вычислить невозможно; см. мой ответ на ваш коммент выше.

      Удалить
  11. Анонимный24/7/12 08:19

    А как насчёт гиптозы квирков и остальных,они находят подтверждение?

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Квирки и тому подобная экзотика пока что остается гипотезой. Никакий указаний на существование новых частиц, взаимодействий, доп. измерений, микроскопических черных дыр и т.д. пока нет.

      Удалить
  12. Андрей С24/7/12 15:29

    http://igorivanov.blogspot.com/2006/06/blog-post.html
    Из этой и других статей возникают вопросы.
    1. В опыте с фотонами в зеркальной сфере, масса увеличивается от наличия фотонов и не зависомо от хиггсовского поля?
    2. Это будет инертная масса?
    3. Если "и без хиггсовского поля у протона все равно была бы масса" то с учетом хиггсовского поля, инертная масса протона состоит из двух частей? Если так то:
    4. Как соотносятся эти части в общей массе протона,
    5. И может ли быть еще некие третьи силы создающие дополнительно массу протону? Это как-то проверяется?

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. 1. Фотоны по отдельности безмассовы, т. е. не взаимодействуют с полем Хиггса, поэтому независимо.
      Возьмите задачку с 2 фотонами одинаковой энергии, летящими навстречу друг другу.
      E^2=(p*c)^2+(m_0*c^2)^2
      По отдельности у них E=p*c, т. к. массы покоя равны нулю, но суммарно, импульсы взаимоуничтожаются и возникает масса покоя, равная (E+E)/c^2.
      Как видите, массы получаются неаддитивны.

      2. Я бы сказал, что это будет инвариантная масса из теории относительности (см. формулу п. 1) или она же масса покоя.
      ­Л. Б. Окунь и его адепты считают что её надо называть просто массой.

      Инертная и гравитационная массы - это в общем-то понятия из Ньютоновской физики (и в этом смысле устаревшие) - соответственно второй закон Ньютона F=m_ин*a
      и закон всемирного тяготения
      F=G*m_гр_1*m_гр_2/r^2.
      Там эти две массы считались эквивалентными, объяснения этому не было, и масса в классической физике была пропорциональна силе тяготения F=m_гр*g и импульсу p=m*v, массы тел были аддитивны m=m_1+m2 и действовал закон их сохранения.
      В ТО масса покоя неаддитивна, импульс безмассового фотона ненулевой p=(E/c^2)*v, и гравитация действует и на безмассовые частицы.
      3. Можно сказать, что у протона еть ещё третья часть массы - энергия электромагнитного поля, которая создаётся его электрическим зарядом. Может, ещё есть и четвертая часть - за счёт слабого взаимодействия, в котором участвуют кварки, составляющие фотон. А в целом вся эта энергия протона создаёт ещё и гравитацию...
      4. Большую часть энергии покоя протона образуют глюоны (т. е. энергия сильного или цветового взаимодействия между кварками), остальное - порядка 1-2 процентов...

      Удалить
    2. Денис вроде бы всё правильно написал.

      Удалить
  13. Анонимный24/7/12 20:47

    Прочитал Вашу статью на Элементах, спасибо!
    Не понял только, в чём разница между глобальной и локальной статистической значимостью?
    И какая из них должна перевалить за 5 сигм, чтобы открытие частицы состоялось?

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. +1 к вопросу. Тоже хотел спросить это, но не смог сформулировать. :)

      Удалить
    2. Локальная показывает уровень статистической неправдоподобности чистой флуктуации при данной массе, глобальная показывает уровень неправдоподобности флуктуации хоть где-то в интервале масс, в котором мы ищем частицу. Т.е. если у вас есть пик при какой-то массе с локальной СС 3 сигма, но окно поиска большое (скажем, в нем может уложиться по ширине 100 таких пиков), то глобальная СС будет очень маленькой, меньше 1 сигма, потому что вероятность того, что подобная флуктуация проихойдет _хоть где-то_, очень велика. Однако если окно сужается до размеров одного пика, то глобальная СС вырастает до локальной СС.

      За 5 сигм должна перевалить глобальная, насколько я понимаю. Она пока не перевалила у обоих экспериментов, так что строго говоря они поспешили. Но ясно, что на следующем раунде обработки _этих же_ данных окно сузится (все остальные интервалы будут исключены), и тогда глобальная СС сравняется с локальной СС.

      Вообще, удивительно, но все эти рассуждения про глобальную и локальную СС начали использоваться в физике частиц только в 2010 году!

      Удалить
  14. Анонимный25/7/12 11:15

    Здравствуйте!
    А почему бозона в природе нет (он появляется только при экстремальных условиях в коллайдере), а поле Хиггса существует?

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Вакуумный конденсат Хиггса с ненулевым средним — это состояние поля с наименьшей энергией. Бозон Хиггса — это возмущение этого поля с большей энергией. Это возмущение нестабильно и превращается в другие частицы. Это как в стакане воды, спокойно стоящем на столе, есть ровная поверхность, но нет самопроизвольно возникаюзих волн.

      Удалить
  15. Что можно ожидать от обработки результатов БАК в этом году?

    Кроме определения массы бозона Хиггса, что ещё изучают на БАК в этом бозоне и хиггсовском механизме нарушения электрослабой симметрии и как это может сказаться на теоретической физике?

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Анонимный26/7/12 10:39

      Тоже интересно, как поймав идеальным приемником в помехах идеальный сигнал можно физически двигатся дальше, по моему только математически. Какая следующая частица будет придумана?

      Удалить
    2. > Что можно ожидать от обработки результатов БАК в этом году?

      Странный вопрос. Статьи коллабораций, работающих на LHC, появляются сейас ежедневно, иногда по нескольку в день, спектр тем огромный, по всем ним идет работа. К концу года будет несколько сотен публикаций.

      Что касается бозона Хиггса, на элементах обновилась статья «Поиск бозона Хиггса: результаты» и появилась статья «Изучение бозона Хиггса». Изучают прежде всего то, как бозон связан с другими частицами, на что и с какой вероятностью он распадается. Сейчас погрешности пока очень большие, поэтому на теоретической физике это сильно еще не сказалось. Посмотрим, что будет дальше.

      Удалить
  16. Анонимный26/7/12 11:16

    А допустим, что это не бозон Хиггса. Тогда что это могло бы быть?

    Может ли это оказаться чем-то унылым и неинтересным - например, очередным мезоном или барионом, составленным из уже известных частиц?

    Может ли это быть новый кварк 4-го поколения? Или новый лептон?

    Или, может быть, связанное состояние 4-х или 6-ти кварков и т. п.?

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Анонимный26/7/12 12:12

      Или темная материя срезонировала?

      Удалить
    2. Есть экзотические предположения, например arXiv:1207.5911 но их мало кто воспринимает серьезно.

      Это не может быть адроном — адроны так не распадаются, я уж не говорю, что непонятно, из каких кварков он мог бы состоять (он слишком тяжелый для легких кварков и слишком легкий для топ-кварков).

      Это не может быть кварков или лептоном, ведь у него нулевой заряд и это бозон.

      Наконец, это не может быть темной материей, темная материя так не рождается и не распадается.

      Удалить
    3. Анонимный1/8/12 19:24

      Мне кажется темная материя есть всегда, правда недавно читал о низкой ее концентрации в окружении солнечной системы. Или рождается, Вы имеете в виду, проявляется в нашем электромагнитном пространстве?

      Удалить
    4. Я понял ваше предположение выше как то, что этот резонанс — это прямое рождение частиц темной материи на коллайдере. Но если вы имели в виду, что это столкновение протонов коллайдера с частицами темной материи, которые и так летают вокруг, то это точно невозможно — их концентрация исключительно низка, чтоб там по ним попасть. Я уж не говорю о том, что такое столкновение ни капельки не будет похоже на следы хиггсовского бозона.

      Удалить
    5. Анониму: псевдонаучные размышления я стираю, им тут не место.

      Удалить
    6. Анонимный2/8/12 16:55

      ОК. Меня Сергей Юдин зовуд, ладно псевдонаучное размышление оставлю при себе, я технарь и на мою работу отсутствие или наличие релятивисткой массы к счастью не влияет. Будим изучать новые публикации.

      Удалить
  17. Анонимный26/7/12 18:46

    надо упросить Игоря Иванова дать в конце-концов подробный комментарий - что именно предсказывает теория - распад с такими вот каналами (который найден и понятен) или другие свойства - в частности - действительно ли это то самый бозон, который отвечает за массу и как эта ответственность связана с каналом распада. Т.е. получив частицу, доказали ли физики, что предположения Хиггса и прочих относительно ВСЕЙ физической реальности были верны или только относительно каналов распада
    Ещё другими словами - существует ли прямой эксперимент, доказывающий, что обнаруженная частица играет в мироздании ту роль, которую хотел Хиггс (и что он сам говорит по этому поводу, кстати)

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Не надо меня упрашивать, я не ломаюсь, а просто времени найти не могу. У меня это лето сплошняком в поездках и подготовках к ним.

      Удалить
  18. prometey2130/7/12 21:17

    Игорь! А когда Вы планируете, хотя бы предварительно, новую статью на сайте elementy.ru? Очень бы хотелось порцию новостей с LHC.

    ОтветитьУдалить
  19. Поддерживаю! Хочется чего-то обобщающего про этот бозон то. Искали искали 3 года, нашли и - тишина..

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. prometey2131/7/12 12:53

      Искали 45 лет, а не три года.

      Удалить
    2. Напишу, куда ж я денусь. Время надо найти, сейчас слишком большой поток всяких статьей по этой теме пошел, надо отобрать осмысленные.

      Удалить
    3. prometey212/8/12 15:15

      Да! Вам тяжело приходиться. На сайте elementy.ru Вас чуть не заклевали с вопросами. Отбились. Спасибо. Много среди нас дилетантов, которые считают, что можно наскоком решить все проблемы. Тогда как всё решает каждодневный труд. УДАЧИ!

      Удалить
    4. Анонимный2/8/12 20:38

      > Тогда как всё решает каждодневный труд.
      любой лозунг - обман, каждодневный (1000 лет) труд схоластов решил вопрос о количестве духов на кончике иглы и то, остались сомнения. Зачинатели эмпирической науки как-раз были "выскочками", "чудаками". И - помним - даже теперь, когда наука даёт явный производственный прирост, не умолкают и не умолкнут голоса о её бесполезности. Так что энтузиасты-дилетанты - неудачливые союзники, пожалуй.

      Удалить
    5. Анонимный3/8/12 09:07

      Более того, первые естествоиспытатели были людьми с сомнительным социальным статусом, т.к. шли часто против общественного мнения, также людьми без общественно-полезной профессии вроде юриста или чиновника, в общем - асоциальные элементы.

      Удалить
  20. Анонимный31/7/12 04:20

    Хорошо ,если этот бозон Хигса отвечает за гравитацию,возможно ли сделать антигравитационный двигатель.Например возбудить его,найти частоту резонанса. и возможно мы получим некую часть материи свободной от поля Хигса.

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Он не отвечает за гравитацию, я уже объяснял. Остальное — это просто слова без особого смысла.

      Удалить
    2. Анонимный1/8/12 14:05

      Т.е, материи без бозона Хигса не существует. Извините за полную некомпетентнось...Хотелось где нибудь на популярном ,,кухонном,,уровне почитать.

      Удалить
    3. > Т.е, материи без бозона Хигса не существует.

      Существует, не выдумывайте ниоткуда не следующих выводов. На «Элементах» я как раз и стараюсь на простом уровне и без вранья писать про всё это, вы читали там описание хиггсовского механизма?

      Удалить
  21. Анонимный1/8/12 16:56

    вот - http://www.atlas.ch/news/2012/higgs-search-update.html
    уже не 4.9 сигма, что изменилось?

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Добавили данные 2012 года по каналу распада WW.

      Удалить
    2. Они совпадают с предсказанными теорией?

      Удалить
    3. В проеделавх погрешностей совпадают со стандартной моделью. Я написал небольшую новость, но ее пока не выложили.

      Удалить
  22. Вы писали:

    «Масштаб нарушения электрослабой симметрии v = 246 ГэВ. Массы всех остальных фермионов (как лептонов, так и кварков) намного меньше этого значения, а масса топ-кварка — нет. Это всё наводит на мысль, что топ-кварк может (или должен?) принимать очень активное участие в механизме нарушения электрослабой симметрии, а не просто быть пассивным наблюдателем, как другие фермионы. Например, один из неминимальных вариантов хиггсовского механизма опирается на конденсат топ-кварк–антикварковых пар».

    Там дальше ещё нумерологический факт, что константа связи t-кварка с хиггсовским полем равна 1 (в Википедии приведена масса t-кварка 173,1 ± 1,3 ГэВ).

    Результаты БАК сейчас опровергают теорию конденсата топ-кварк–антикварковых пар?

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Пока не могу сказать, я не помню, что конкретно предсказывал тот вариант, надо почитать.

      Удалить
  23. У меня несколько вопросов:
    1. Что можно сказать про перспективы строительства ILC? Чтобы просканировать область масс Хиггса, достаточно будет и половинной его энергии. Нет ли предложений урезать ILC вдлину, но построить поскорее?
    2. Нет ли возможности как-то более-менее наглядно, но при этом достаточно правильно понять вот что: почему Хиггс не принято называть бозоном-переносчиком взаимодействия и почему не говорится про Хиггсово взаимодействие частиц? Чем он "хуже" тех же W и Z бозонов? Возможен ли обмен виртуальными Хиггсами (как это бывает с остальными бозонами-переносчиками) между частицами вещества и получение некоторой силы? И если слабое взаимодействие (и его бозоны) в области низких энергий проявляется в бета-распаде, то не может ли Хиггс аналогично служить "катализатором" каких-либо других распадов?
    3. Будет ли корректно сказать, что пресловутый вклад в массу за счет поля Хиггса, является неким аналогом теорий, объясняющих массу электрона его самодействием в электрическом поле?

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. 1. Вариант ILC с полной энергией в районе 250 ГэВ обсуждался и раньше, он действительно будет дешевле. Но ускорительные и детекторные технологии всё равно будут те же, их надо еще развивать и отлаживать. Так что особо планы не поменялись.

      2. Сильное, слабое и электромагнитное получаются как _калибровочные_ взаимодействия, а не просто вводятся руками. Обмен хиггсовским бозоном существует и при желании его можно считать хиггсовской силой, но она не выводится из калибровочного принципа, и потому там весь формализм другой. Хиггс не может катализировать процессы, потому что он не меняет тип частиц.

      3. Мне такое сравнение не кажется полезным. Хотя бы потому что хиггсовское поле — внешняя вещь, электрическое поле заряда возникает от самого заряда.

      Удалить
  24. «Кроме всего прочего, неоднородное хиггсовское поле обладает большей плотностью энергии по сравнению с вакуумным состоянием. Такое состояние неустойчиво и быстро распадается с излучением бозонов Хиггса (которые в свою очередь распадутся дальше) и других частиц. Наинизшее с энергетической точки зрения состояние - это когда во всей вселенной одинаковое значение вакуумного среднего хиггсовского поля».

    Итак, как я понял, в наинизшем энергетическом состоянии бозонов Хиггса нет — ненулевой хиггсовский вакуум, постоянное классическое поле. Другие частицы получают массу от взамодействия с самим этим ненулевым хиггсовским вакуумом, а не с бозонами Хиггса?

    Зачем тогда понадобился бозон?

    И что за обмен этими бозонами? Кто с кем этими бозонами обменивается, куда направлена сила и чему она равна, как вычисляется?

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Анонимный4/8/12 07:09

      Я так понял, что бозон это что-то вроде p-n перехода, пока энергии недостаточно существует поле Хиггса (типа только не основные носители работают), как только энергии достаточно, формируется бозон для его разсеивания (пошел ток основных носителей серез p-nпереход). Сергей Юдин

      Удалить
    2. Бозон не «понадобился», он автоматически возникает после предположения о существовании поля. Никто отдельно бозон не придумывал. Зато его можно использовать для извлечения информации о поле.

      Бозонами обмениваются все частицы, кто-то сильнее, кто-то слабее. Это сила притяжения, падает с расстоянием по закону Юкавы (т.е. exp(-r/r_0)/r^2, где r_0 ~ hbar/m_h).

      Удалить
    3. Сергею Юдину: эта аналогия настолько далека и поверхностная, что никакой полезной интуиции она не дает.

      Удалить
    4. Ещё раз про обмен бозонами и аналогию массы за счет поля Хиггса с электромагнитной массой электрона...

      Электрон создаёт электромагнитное поле, которое имеет какую-то энергию E, которой можно сопоставить массу E/c^2. Может, ошибаюсь, но электромагнитное поле образовано (виртуальными?) фотонами и энергия этого поля и есть суммарная энергия фотонов, а электромагнитная масса электрона - как присоединённая масса поля его фотонов, 2 электрона будут обмениваться своими фотонами и каким-то образом возникает сила.

      Вопросы:
      1. Вокруг массивных частиц типа электрона есть поле, образованное (виртуальными?) бозонами Хиггса?
      2. Между двумя частицами, получается, есть сила притяжения за счёт обмена хиггсовскими бозонами и это ни есть ни сильное ни слабое ни электромагнитное ни гравитационное взаимодействие, а всё-таки "хиггсово взаимодействие"?
      3. Безмассовые частицы, получается, тоже обмениваются бозонами Хиггса?

      Спрашивал в контактном посте, но там ответа не получил про 246 ГэВ: судя по размерности это не есть плотность энергии поля Хиггса, а судя по численному значению, это не есть энергия бозона Хиггса, каков смысл энергии 246 ГэВ?

      Удалить
    5. 4. По формуле: m_h - это масса бозона Хиггса? Сила притяжения между частицами зависит только от расстояния между ними и не зависит от их массы или других их параметров?

      Удалить
    6. 1. Да, конечно. И вообще есть поля всех виртуальных частиц, которые связаны с исходной частицей. Вы читали мои объясненияс структуры быстро летящего протона? Там есть потоки партонов, так вот они — это и есть эти облака, только наблюдаемые из другой системы отсчета.
      2. Повторюсь, это можно при желании считать некой новой силой, но только она стоит вовсе не на том же уровне, что и фундаментальные взаимодействия, потому что она получается не из калибровочного принципа. Можно также считать, что это особое проявление электрослабого взаимодействия, потому что хиггсовское поле нужно для электрослабой теории. На самом деле обмен W и Z-бозонами отчасти тоже является обмен хиггсовским полем, но после нарушения симметрии.
      3. Ну да, за счет петлевых эффектов. Но это взаимодействием слабее, чем взаимодействие, например, через однопетлевое взаимодействие через кварковые петли.

      Я вроде объяснял подробно: это среднее значение поля. Масса — это совсем другая величина, она характеризует как бы упругость этого поля.

      4. Да, это масса бозона Хиггса. Зависит, конечно. Преждле всего от константы связи.

      Удалить
    7. Что значит "среднее значение поля"?
      У Вас это было названо также "масштаб нарушения электрослабой симметрии", в Википедии - "вакуумное среднее хиггсовского бозона" и ещё "конденсат поля Хиггса".
      Почему в энергетических единицах?
      Поле находится в пространстве, пространство трёхмерно, какие-то средние характеристики должны быть на единицу пространства, почему ГэВ, а не ГэВ/м^3, например?

      Удалить
    8. Анонимный4/8/12 19:26

      Спасибо, теперь я понял, что ничего не понял, будем пытатся понять. Сергей Юдин инженер-радиотехник

      Удалить
    9. «обмен W и Z-бозонами отчасти тоже является обмен хиггсовским полем, но после нарушения симметрии».

      А тут есть какая-нибудь аналогия с притяжением нуклонов при помощи обмена пи-мезонами и сильным взаимодействием?

      Удалить
    10. Да, аналогия есть, там сила зависит от расстояния по похожему закону, только радиус силы определяется массой пиона, а не Хиггса.

      Удалить
  25. Я на некоторые из этих вопросов уже отвечал.
    Вообще, Денис, я не могу регулярно тратить столько времени на подробное персональное объяснение вам всех этих вещей. Это без формул делать трудно, поэтому вам надо перейти совсем популярных материалов на полупопулярные. Ваше образование требует усилий прежде всего от вас. Поэтому вместо того, чтоб заваливать меня вопросами, на которые все равно кратко, понятно, и правильно ответить нереально, лучше изучите книжки по физике частиц, скажем Л.Б.Окунь, «Физика элементарных частиц», а также отдельные главы в его же книжке «Лептоны и кварки», почитайте обзорные статьи из УФН по физике частиц.

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Не знаю, где отвечали, я искал и не нашёл.
      Упоминание "246 ГэВ" есть в статье
      http://elementy.ru/LHC/LHC/tasks/top-quark
      под названием "масштаб нарушения электрослабой симметрии".

      Что касатся книги Окуня, то она предназанчена, как я понял, для подготовленного читателя, владеющего соответсвующей терминологией.

      Удалить
    2. Анонимный4/8/12 23:19

      > на которые все равно кратко, понятно, и правильно ответить нереально

      Существует известный анекдот. Некий немецкий мыслитель издал трудную книгу, после чего получил письмо французского коллеги с просьбой изложить новое учение
      1.кратко
      2.понятно
      3.на французском языке
      Француз получил удивительный ответ, немец писал: "я допускаю, что моё учение можно изложить кратко, гораздо труднее допустить, что его можно изложить понятно, но его точно никак нельзя изложить на французском языке" :(

      Удалить
    3. В конмметах к контактному посту пролистайте до самого ниха страницы и кликните на ссылку «Еще». Тогда откроются дополнительные комменты, в том числе и ответы на ваши вопросы.

      У Окуня есть вообще книжка из серии Квант, для детей. «Физика элементарных частиц» чуть посложнее, но все равно вполне по силам любому образованному человеку (отдельные куски можно пропускать). Я ее читал в 14 лет.

      Удалить
    4. Спасибо, не заметил, что «Ещё» появилось. IE8 не открывает, да ещё об ошибке сообщает.
      Придётся другой браузер запускать...

      Удалить
    5. Анонимный5/8/12 18:23

      Чтото, свою библиотеку посмотрел Окуня «Физика элементарных частиц» не нашел (переезжал несколько раз, чтением подобных книг занимался 87-91 годах), Игорь если найду 1988 года издания для чтения пойдет или надо новое издание искать. Сергей Юдин

      Удалить
    6. Да любое пойдет. Стандартную модель давно уже построили.

      Удалить
    7. Из серии "Квант" нашёл (через poiskknig.ru) Окуня, но с другим названием:

      Окунь Л. Б. \alpha \beta \gamma ... Z (Элементарное введение в физику элементарных частиц). - М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1985. - 112 с. - (Библиотечка "Квант". Вып. 45.)

      Вы это имели в виду?

      Удалить
    8. Анонимный7/8/12 15:05

      Окуня «Физика элементарных частиц» я видел в инете издания 1988, 2008 и 2012, 1988 обложка очень знакомая, но дома ее не нашел. Сергей Юдин

      Удалить
    9. Это самая простая книжка Окуня, для детей. Есть посложнее, «Физика элементарных частиц». И есть еще посложнее, «Лептоны и кварки». Я рекомендую вам первую и вторую.

      Удалить
    10. prometey217/8/12 20:56

      Я нашел в инете "Элементарное введение в физику элементарных частиц" М.:Физматлит, 2006г.. Но там меня заинтересовала лишь глава 20 лет спустя. Остальное низкого уровня изложения. То, что предлагает Игорь действительно лучше.

      Удалить
  26. Анонимный6/8/12 18:54

    > не заметил, что «Ещё» появилось. IE8 не открывает, да ещё об ошибке сообщает
    действительно, притом Опера - тоже

    ОтветитьУдалить
  27. Просматривая разные статьи о данном явлении - так и не понял, какие преспективы это в себе несет.

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Непонятно, какие именно перспективы вы ожидаете. Если научные, то вот я как-то описывал простыми словами.

      Удалить
    2. Анонимный8/8/12 17:14

      "Непонятно, какие именно перспективы вы ожидаете. Если научные, то вот я как-то описывал простыми словами."

      Наверно, подразумеваются дивиденды.
      Alextos

      Удалить
  28. >Некоторые, конечно, осторожничают и говорят, что это открытие какой-то там частицы, необязательно бозона Хиггса< Молодцы,правильно делают.

    >подавляющее большинство физиков высоких энергий уверено< Истина не устанавливается большинством голосов или чьей-то уверенностью.

    ОтветитьУдалить
  29. У меня вопрос. Есть ли какой-либо формальный критерий, который позволил бы вместо туманных фраз "открыли бозон" сказать "открыт бозон Хиггса"? Или ситуация навечно обречена быть такой, что открыли что-то чрезвычайно похожее на Хиггс, все уверены что это Хиггс, а доказать не могут? Хочется формальный критерий, типа 5сигм. Ну или чтобы этот бозон, который открыт, был бы официально навеки вечные назван Хиггсом, чем бы он там не являлся на самом деле.

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. А вот вам встречный вопрос: предположим, что в природе есть частица, которая по всем параметрам напоминает бозон Хиггса, и в распадах, и в реакциях, но только она не связана ни с каким полем с ненулевым вакуумным средним и не отвечает ни за чьи массы. Вы можете оценить вероятность такого варианта? Я думаю, что нет, поскольку понятие вероятности тут не применимо.

      Насчет бозона Хиггса: у него константы связи с частицами не произвольные, а очень специальные. И в них есть корреляции. Скажем, даже если это нестандартный бозон хиггса, то константы связи с фермионами и калибровочными бозонами как-то изменятся, но тогда должны измениться вполне определенным образом и константа связи с двумя фотонами, с двумя глюонами и с Z-gamma. Просто потому что это петлевые процессы, и внутри петель циркулируют те же фермионы и W-бозоны.

      Следующая проверка — это восстановление унитарности в рассеянии WW. Здесь играет важную роль тот факт, что продольно-поляризованные W-бозоны берутся изначально из хиггсовского поля. Поэтому промеряв энергетическую зависимость WW-рассеяния, можно провести еще один тест на хиггсовость бозона.

      В общем, строго формальных критериев нет, но когда слишком много величин начинают сходиться друг с другом, а другого объяснения сравнимой мощи даже близко нет, к этому надо уже относиться как к наблюдаемому факту.

      Удалить
    2. Анонимный29/8/12 15:53

      «. . . а другого объяснения сравнимой мощи даже близко нет . . .»

      Сколько человеческого ресурса и их труда было вложено в СМ, …
      О каком возможном сравнении можно даже мечтать.
      Конечно, тогда несложно придти к мысли (возможно, некоторые так и считают), что СМ – конечная теория на все времена.

      1. А Вам это надо?
      2. Вас такое положение вещей устраивает?
      3. . . .
      Alextos

      Удалить
  30. Анонимный30/8/12 18:09

    На самом деле существует, видимо, только одна возможность, чтобы это оказался не бозон Хиггса: нужно чтобы соображения, которые привели к предсказанию бозона, оставались верны, в то время, как большАя часть той теории, в рамках которой сформулировано предсказание (оно ведь не из воздуха сконцентрировалось) оказалась неверной, т.е. логика, приведшая к обнаружению бозона должна вписаться в рамки новой теории, другой интерпретации опытных данных. Однако, возможна ли в физике теперь такая теория - которая и опыт с бозоном не искажала бы и видела бы в разультатах другой смысл? Кажется, что это может быть только революцией в физике - может быть, как-раз той "новой физикой"

    ОтветитьУдалить
  31. Анонимный18/9/12 07:10

    Игорь, прокомменируйте, пожалуйста, эту новость:
    http://rnd.cnews.ru/natur_science/news/line/index_science.shtml?2012/09/11/502472
    Принцип неопределенности Гейзенберга под сомнением
    спасибо.

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Я не комментирую сообщения СМИ, я об этом писал на страничке «Есть вопрос!» наверху блога.

      Удалить
    2. Анонимный18/9/12 16:05

      не поленился, полез в Phys.Rev.Lett.
      http://prl.aps.org/abstract/PRL/v109/i10/e100404
      действительно, статья на cnews вводит в заблуждение )
      попробую почитать что-нибудь популярное про слабые квантовые измерения, хотя, боюсь, пробиться будет сложно
      но очень уж тема интересная...

      Удалить
    3. Вот, спасибо, за то, что написали. Как раз по этой причине я и прошу задавать вопросы по статьям, а не по новостям СМИ. А слабые измерения — это действительно тонкая тема, которую я сам плохо знаю.

      Удалить
    4. Я не понял, принцип неопределенности Гейзенберга действительно под сомнением или нет?

      Удалить
    5. В стандартной формулировке — нет, а в той, в которой Гейзенберг изначально формулировал (через возмущение, наносимое измерением), да, поскольку слабые измерения очень деликатно воздействуют на систему .

      Удалить
    6. Анонимный23/9/12 18:51

      Извените если ляпну, так получается что квантовые сигналы можно перехватывать не искажая?
      Юдин Сергей

      Удалить
    7. Так не должно быть возможно, поскольку в квантовой механике есть теорема о невозможности создания «машины», идеально копирующей произвольное начальное состояние (no cloning theorem). Но приближенное копирование возможно. См. также обзор по этой теме. Как это стыкуется со слабыми измерениями, я сходу не скажу.

      Удалить
    8. Анонимный24/9/12 17:58

      Может достаточно регистрации, а не копирования (когерентное излучение в лазерной накачке)? Юдин Сергей

      Удалить
    9. «Не искажая» обычно означает, что исходный сигнал так и идет, как шел, и получатель его получает, не подозревая, что сигнал по пути «подсмотрели». Для квантовой информации это невозможно, в этом и заключается главная фишка квантовой информации. А если вам надо просто перехватить, то в чем вопрос — вы просто ставите датчик, и всю информция сыпется вам, а не исходному получателю.

      Удалить
    10. Анонимный25/9/12 18:33

      Это понятно, но сигнал в цифровом виде наверняка состоит из известных значений, поэтому я и заговорил лишь о регистраторе, принцип работы когерентного излучения в лазерной накачке я так и непонял, почему фотон проходя мимо возбужденного атома порождает себе подобный (типа между прочим хотел разобратся)? Юдин Сергей

      Удалить
  32. Анонимный6/10/12 09:01

    Так всетаки принцип суперпозиции аналогичен вечному двигателю, типа если принцип соблюдается, но информация считана значит что-то не учли? Юдин Сергей

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Анонимный6/10/12 12:02

      Вечный двигатель ... сохранение энергии. Имеет ли это отношение к считыванию информации? Как перевести джоуль в бит? После ответа на этот вопрос можно рассуждать дальше

      Удалить
    2. Сергей, не надо играть словами, это не философия, а физика, наука точная. В физике за каждым словесным утверждением подразумевается какая-то конкретная формула, без нее словесное утверждение — пустышка.

      Удалить
    3. Анонимный6/10/12 15:17

      Понял, спасибо! Сергей Юдин

      Удалить
    4. Этот комментарий был удален автором.

      Удалить
  33. Анонимный12/11/12 08:49

    Ага, Игорь, в посте от 9.11 Вы всё-таки делаете оговорку "Напомним, что пока самым громким результатом коллайдера является не только открытие бозона Хиггса (а точнее, частицы, исключительно похожей на бозон Хиггса)"
    осторожность...

    ОтветитьУдалить