Может ли быть что-то вроде поля Хиггса, которое придает частицам их энергию подобно тому, как бозон Хиггса придает частицам их массу?

Прежде всего, я никоим образом не обладаю глубокими познаниями в физике частиц, квантовой механике или какой-либо другой необходимой научной концепции для полного понимания этого вопроса. Во-вторых, это чисто гипотетически; Я писатель, стремящийся исследовать вымышленные концепции, которые руководствуются наукой , а не строго в ее сфере.

Может ли быть что-то вроде поля Хиггса, которое придает частицам их энергию подобно тому, как бозон Хиггса придает частицам их массу? Какие условия должны были бы быть для существования этого поля? Могло ли оно существовать без изменения существующих, фундаментальных законов? Имейте в виду, что, поскольку это вымысел, могут существовать новые процессы, позволяющие это сделать. Я понимаю, что бозон Хиггса не придает частицам массу в буквальном смысле; то есть: бозоны Хиггса не сгруппированы вокруг частиц и не делают их массивными.

Я предполагаю, что в этом вопросе есть что-то принципиально неправильное (имеется в виду мое понимание энергии и массы), что делает его неразрешимым или трудным для прямого ответа. Если вы найдете способ обойти это, снимаю перед вами шляпу! И большое спасибо всем, кто вообще ответит. Опять же, я действительно понятия не имею, о чем говорю, поэтому не стесняйтесь отметать вопрос как полную ерунду.

Добро пожаловать в миростроительство! Это хороший вопрос. Не забывайте задавать только один вопрос в каждом посте... если у вас есть дополнительные вопросы, создайте новый пост... так вы получите гораздо лучшие ответы. Кроме того, не удивляйтесь, если кто-то отредактирует ваши вопросы. Если это плохое редактирование, вы всегда можете отменить его, но подавляющее большинство правок — это люди, помогающие сделать вопросы более читабельными — и, следовательно, более ответными! Увидимся!
1) E=mc^2 2) В противном случае энергия возникает из самого движения, а не из какого-либо поля.
Бозон Хиггса — это частица, переносящая силу поля Хиггса. Поле Хиггса придает некоторым (легким) частицам их массу; только очень малая часть массы тела обусловлена ​​полем Хиггса. (А энергия есть функция состояния , а не внутреннее свойство тела; одно и то же тело может иметь разную энергию в разное время, в зависимости от его состояния в эти моменты. Более того, энергия тела зависит от того, кто заинтересован: т.е. , нет такой вещи, как энергия тела.)
Масса — это свойство частиц, а энергия — нет. Сами частицы считаются энергией, как и любые поля. Таким образом, поле, дающее частицам энергию, будет полем, порождающим эти частицы и само себя, что парадоксально. Так что, к сожалению, ваш вопрос действительно в корне ошибочен и поэтому не имеет ответа. Однако существуют некоторые формы энергии, такие как кинетическая или тепловая, которые являются свойствами частиц, и поэтому можно было бы сказать, что существует некое поле, придающее свойства движению, но все попытки описать движение или теплоту в этом смысле полностью провалились. .
Наша масса возникает в результате взаимодействия с полем Хиггса и энергией связи сильного взаимодействия.
В продолжение того, что сказал AlexP: о чем вы думаете, когда говорите «энергия»? Энергия на самом деле не является осязаемой вещью. Светящиеся научно-фантастические спецэффекты, описываемые как энергетические поля или, что еще хуже, «чистая энергия», — это просто магия.
@AlexP Поскольку этот вопрос оставался без ответа в течение 10 дней, я думаю, что этот комментарий станет достойным ответом на вызов кадра :)

Ответы (1)

В большинстве квантовых теорий поля 1 у нас есть величина, называемая лагранжианом, из которой мы можем получить информацию о поведении нашей системы. Он состоит из ряда терминов, представляющих различные квантовые поля. Теперь нам математически запрещено наивно добавлять массовые члены из-за того, что называется калибровочной симметрией . Однако оказывается, что мы можем добавить особый тип квантового поля, которое нарушает эту симметрию и неявно содержит нужные нам массовые члены. Это поле является полем Хиггса. Хотя более подробное обсуждение этого вопроса здесь не входит в наши задачи, Эль Дудерино написал отличное введение в поле Хиггса в ответ на другой вопрос, и эти заметкиприведите пару интересных примеров сложения бозона Хиггса.

Почему же тогда ваше предложение не сработает? Ну, в лагранжиане нет такого понятия, как «энергетический член» . Это не свойство, связанное с квантовым полем; скорее, это свойство каждой частицы, связанной с этим полем. Поэтому не имеет смысла — ни математически, ни физически — говорить об энергетических терминах или энергетическом аналоге бозона Хиггса.


1 Некоторые квантовые теории поля не имеют лагранжевой формулировки , но это не дает лазейки для решения вашей проблемы.

Существуют теории поля без лагранжиана, но вы все равно не можете получить энергию из поля так же, как масса получается из механизма Хиггса.
@HarryWilson Спасибо - я не знал, что такие существуют.