Kétségkívül
2012 legizgalmasabb tudományos megfigyelése
egy új részecske felfedezése volt
a CERN laboratóriumában,
ami a Higgs-bozon lehet,
egy részecske, amelyet Peter Higgs fizikusról neveztek el.
Az elmélet szerint a Higgs-mező tömeget ad
az alapvető, szubatomi részecskékhez,
mint a kvarkok és leptonok,
amelyek a közönséges anyagot alkotják.
A Higgs-bozonok ide-oda mozognak a mezőben,
mint a hullám,
amikor egy kötelet rángatunk.
De hogyan adhat a mező tömeget a részecskéknek?
Ha ez nem világos számunkra,
nem vagyunk vele egyedül.
1993-ban a brit tudományos miniszter arra kérte a fizikusokat,
találjanak egyszerű magyarázatot,
hogy megérthessük ezt a Higgs-dolgot.
A díj egy üveg minőségi pezsgő volt.
A nyertes magyarázat nagyjából így szólt:
Tegyük fel, hogy van egy nagy koktélparti
a CERN részecskefizika-kutatókkal teli
laboratóriumában.
A fizikusok csoportja felel meg a Higgs-mezőnek.
Ha egy adóbehajtó jelenik meg a partin,
senki sem akar beszélni vele,
és nagyon könnyen eljut
a helyiségen át a bárhoz.
Az adóbehajtó nem lép kapcsolatba az emberekkel,
nagyjából ugyanúgy,
ahogy az egyes részecskék sem lépnek kölcsönhatásba a Higgs-mezővel.
A kölcsönhatásba nem lépő részecskéket,
mint például a fotonok,
tömeg nélkülinek tekintik.
Most tegyük fel, hogy Peter Higgs lép ugyanabba a terembe,
talán egy korsóért.
Ebben az esetben a fizikusok
azonnal Higgs köré csoportosulnak,
hogy megbeszéljék vele
a nevével fémjelzett bozon
tulajdonságainak mérésére tett erőfeszítéseiket.
Mivel erősen kapcsolatban van a csoporttal,
Higgs lassan halad át a termen.
Hasonlatunkat folytatva,
Higgs nagy tömegű részecskévé válik
a mezőhöz való kapcsolódása miatt.
Tehát ha ez a Higgs-mező,
hogyan viselkedik benne a Higgs-bozon?
Vegyük úgy, hogy a parti résztvevői
mindenütt egyenletesen oszlanak el a teremben.
Tegyük fel, hogy valaki bekukkant az ajtón,
hogy elmondjon egy pletykát
egy távoli, rivális laboratórium felfedezésről.
Az ajtó melletti emberek hallják a pletykát,
de a távolabb lévők nem,
ezért közel jönnek, és érdeklődnek.
Ez csoportosuláshoz vezet.
Amint hallották a pletykát,
visszatérnek eredeti helyükre,
hogy megvitassák a következményeit,
de a távolabb lévők megkérdezik, mi folyik ott.
Így a csoportosulás
áthalad a termen.
Ez a csoportosulás a Higgs-bozon megfelelője.
Fontos megjegyezni,
hogy nem a nagy tömegű részecskék lépnek jobban kapcsolatba a Higgs-mezővel.
A parti hasonlatával élve
minden részecske ugyanakkora, amíg be nem lép a terembe.
Peter Higgs és az adóbehajtó tömege is nulla.
Az emberekkel való kapcsolat az,
ami miatt tömegük lesz.
Újra elmondom.
A tömeg egy mezővel való kapcsolatból származik.
Tehát röviden összefoglalva:
Egy részecske több-kevesebb tömeget kap attól függően,
hogyan működik együtt a mezővel,
ahogy különböző emberek is eltérő sebességgel mennek át a csoporton,
népszerűségüktől függően.
A Higgs-bozon csak egy csoportosulás a mezőben,
mint egy termen áthaladó pletyka.
Természetesen ez a hasonlat –
csak egy hasonlat.
De eddig ez a legjobb hasonlat, amivel valaki előjött.
Szóval ennyi.
Ez a Higgs-mező és a Higgs-bozon elmélete.
A folyamatban lévő kutatás elárulja majd, megtaláltuk-e,
és a jutalom valószínűleg több lesz,
mint egy üveg pezsgő.