Нобелевская премия 2013: о чем она? [закрыто]

Мне бы очень хотелось понять открытие Хиггса-Энглерта, которое принесло им Нобелевскую премию по физике 2013 года. Я пытался читать их работы , но, к сожалению, ничего не понял.

Причина, по которой я спрашиваю здесь, заключается в том, что, к сожалению, очень трудно найти объяснение физических принципов таким образом, чтобы их мог понять нефизик. Либо объяснения слишком упрощены и/или неполны, либо они требуют большого количества предварительных знаний и/или просят вас принять определенные концепции, которые большинство из нас сочло бы необычными или неестественными.

Я инженер-механик. Таким образом, у меня есть базовые представления о физике, но их недостаточно, чтобы понять работу Хиггса-Энглерта. У меня есть много друзей и коллег в такой же ситуации, как и я, которые также хотели бы понять, что было открыто, как и почему это важно.

Поэтому может ли кто-нибудь предоставить простое , но полное и подробное объяснение этой работы? Желательно включать объяснения основных концепций/принципов, которые он использует .

Посмотрите статьи о Хиггсе в блоге Мэтта Штрасслера - profmattstrassler.com
Возможные дубликаты: physics.stackexchange.com/q/6450/2451 , physics.stackexchange.com/q/17944/2451 и ссылки в них.
« Поэтому может ли кто-нибудь дать простое , но полное и подробное объяснение этой работы? » Простой ответ: нет . У вас может быть простое объяснение этой работы или полное и тщательное объяснение. Если вам нужно полное и тщательное понимание этой работы (зачем еще вам нужно полное и подробное объяснение?), у вас есть домашнее задание.
«Что, если бы поле Хигга было нулем» Мэтта Штрасслера — хорошее введение.
Этот вопрос, в частности , очень близок к дублированию, я думаю, но я не знаю, является ли он на самом деле точным дубликатом.

Ответы (3)

В нескольких словах:

Все данные, собранные по физике элементарных частиц, можно красиво классифицировать в так называемой Стандартной модели . Он основан на групповых симметриях в поведении частиц, трех группах, две из них специальные унитарные группы и одна простая унитарная группа.

     SU(3) x  SU(2) x U(1)
     strong    weak electromagnetic

каждая группа представляет одну из трех сил, как указано выше.

Что это значит? Это означает, что все элементарные частицы могут быть найдены как члены неприводимого представления этих объединенных групп, классификация кварковых моделей находит свое математическое обоснование.

Примером представления группы SU (3) является барионный октет, где квантовые числа частиц позволяют вводить их в представление октета группы SU (3).

октет

Рисунок 4. Барионный октет S = 1/2 в основном состоянии

Математическое объединение трех взаимодействий, выраженное в правильном лагранжевом формализме, осуществляется на основе основных элементарных частиц в таблице: кварков, лептонов и промежуточных носителей взаимодействий, фотонов и глюонов и W/Z. В первой версии модели массы были нулевыми, если симметрия должна была соблюдаться математически, тогда как реальные частицы имели массы .

Необходимо было найти способ придать массу элементарным частицам, и этот путь был найден механизмом Хиггса, который нарушил симметрию таким образом, что допускает появление масс у частиц.

Другой график для симметрий показывает, что поле Хиггса нарушает симметрию:

симметрии и Хиггса

Схема слабого изоспина, T3, слабого гиперзаряда, YW, и цветового заряда всех известных элементарных частиц, повернутых на угол слабого смешивания, чтобы показать электрический заряд Q примерно по вертикали. Нейтральное поле Хиггса (серый квадрат) нарушает электрослабую симметрию и взаимодействует с другими частицами, придавая им массу.

Механизм Хиггса пронизывает все пространство, это поле. Тем не менее, при включении в математические уравнения, определяющие Стандартную модель, было сделано предсказание: должна существовать частица с фиксированной массой, то есть частица Хиггса, найденная в ЦЕРНе, которой не было бы, если бы механизм Хиггса не существовал.

Таким образом, частица, найденная в ЦЕРНе, подтвердила, что механизм Хиггса работает и реален, нарушая симметрию нулевой массы и придавая массы всем паратикам, включая саму частицу Хиггса.

Математическая формулировка и решения лагранжиана Стандартной модели — это то, что можно изучить за семестровый курс. Если вы посмотрите на ссылку, это не так просто обсуждать на этой доске.

Посмотрите видео профессора Сасскинда « Демистификация бозона Хиггса» . В рамках курса есть и другие видео по механике, теории относительности и т. д.

Я думаю, что эта ссылка объясняет это очень просто для нефизика. Для более подробного объяснения (не нужно быть профессиональным физиком, чтобы это понять) смотрите это . Особенно с 10-й по 40-ю минуту.

Надеюсь, это то, что вы ищете!