Ваша масса не зависит от бозона Хиггса [Veritasium]

[музыка]

21 г — это масса всех электронов в вашем теле. Если вы, как и я, около 70 кг, эта масса обусловлена механизмом Хикса. Электроны, двигаясь в пространстве-времени, взаимодействуют с полем Хикса, из-за чего они приобретают массу, начиная двигаться медленно и не могут достичь скорости света.

Но большая часть вашей массы не обусловлена механизмом Хикса. То же самое можно сказать про всё, что вас окружает: в основном масса объектов зависит от других принципов, потому что большую часть вашей массы и массы всей материи составляют протоны и нейтроны, которые не являются фундаментальными частицами и состоят из других частиц, называемых кварками.

Теория, которая описывает кварки и их взаимодействие друг с другом через глюоны, называется квантовая хромодинамика. Хрома как цвет с греческого, и можно сказать, что частицы несут цветной заряд, но они гораздо меньше, чем длина волны видимого света, поэтому они никак не могут быть окрашены.

Однако эта полезная аналогия помогает нам понять, как они взаимодействуют и какие частицы могут сформировать. Правила очень просты: чтобы частица могла существовать, она должна быть бесцветной или белой, как этот дом. Вы можете достигнуть этого двумя способами. Вы можете взять три кварка, каждый разного цвета — зелёного, красного и синего, и вместе они дадут белый.

Или вы можете взять кварк и антиквар. Например, один кварк зелёного цвета, а другой антизеленый имитирует колебания глюонного поля. Представьте, что пляж колышется, а эти выпуклости исчезают и появляются. Это очень важно, потому что, чтобы избавиться от этих колебаний, нужна энергия, и это необходимо для того, чтобы кварки соединились.

Существование кварков подавляет колебания поля и создаёт так называемую трубку глюонного поля — область пространства, где действительно ничего нет в вакууме. Между кварками и антикваром это соединяет их, и получается так называемый мезон — пара кварка и антиквар.

Что интересно насчёт этой трубки, так это то, что даже если кварки отдаляются друг от друга, она сохраняет свой диаметр и, так сказать, интенсивность подавления поля. Это означает, что сила фактически не увеличивается. Это не то, как ведёт себя пружина или резинка: сила, удерживающая кварки вместе, остаётся прежней.

Но необходимо прикладывать всё больше и больше усилий, двигая кварк и антиквар дальше друг от друга...