Знание-сила, 2007 № 10 (964) | страница 19
Кстати, нечто подобное происходит, когда заряженная частица летит, ускоряясь под действием электромагнитного поля — она тоже получает некий прирост массы от этого поля. В этом отношении поле Хиггса ничем не отличается от электромагнитного.
Пытаясь пояснить, каким образом элементарные частицы приобретают массу, физики нередко прибегают к различным образам. «Представьте себе, все мироздание до краев заполнено вязкой глиной. Все элементарные частицы дефилируют по космосу в каких-нибудь болотных сапогах, и при каждом движении на их обуви остаются комья глины. Вот так же к ним пристает их масса, пока они пробираются сквозь поле Хиггса, а оно вездесуще».
Таким образом, масса любой элементарной частицы представляет собой не что иное, как результат ее взаимодействия с полем Хиггса, пронизывающим весь космос. Сами по себе частицы, повторим, не имеют массы покоя. Если бы не поле Хиггса, все они двигались бы со световой скоростью — лишь это поле наделяет их инерцией. Его напряженность везде одинакова. В отличие от электрических и магнитных полей, в поле Хиггса нет никаких силовых линий. Оно, как говорят физики, является «скалярным полем». Поэтому любые частицы одного и того же вида, где бы они ни находились и в каком бы направлении ни двигались, наделены одинаковой массой.
Каким же образом физики намерены доказать, что поле Хиггса существует? По квантовой теории, любое физическое поле может обнаружить себя благодаря частицам, порождаемым им. Ведь энергия излучается определенными порциями — квантами, которые можно воспринимать как частицы. Например, квантами электромагнитного (в узком смысле — светового) излучения как раз и являются фотоны.
Так вот, если в поле Хиггса произойдет достаточно мощное столкновение элементарных частиц, например, протонов, разогнавшихся почти до световой скорости, то выделятся «кванты» этого поля — так называемые частицы Хиггса — хиггс-бозоны, которые, правда, тут же распадутся на более легкие частицы, но по характерным продуктам распада можно будет восстановить случившееся.
Хиггс-бозоны должны иметь, кстати, некоторые странные особенности, которые резко отличают их от других бозонов. Например, спин. Все бозоны обладают только целыми значениями спина, а вот у хиггс-бозона спин равен нулю. Далее, этот бозон по-разному ведет себя с другими частицами и тем самым дает им разную массу. Все частицы, начиная с электронов и кончая крохотными нейтрино, получают массу от хиггс-бозонов.