FoodPro Preloader

Sidebar: Skjult symmetri som former vår verden


Hvis det ikke var noen Higgs-mekanisme, hva en annen verden ville det være! Elementære partikler av materiale som kvarker og elektroner ville ikke ha masse. Likevel betyr det ikke at universet vil inneholde noen masse. En underappreciated innsikt fra standardmodellen er at partikler som proton og nøytron representerer materie av en ny type. M

Hvis det ikke var noen Higgs-mekanisme, hva en annen verden ville det være! Elementære partikler av materiale som kvarker og elektroner ville ikke ha masse. Likevel betyr det ikke at universet vil inneholde noen masse. En underappreciated innsikt fra standardmodellen er at partikler som proton og nøytron representerer materie av en ny type. Massen av en proton, i motsetning til makroskopisk materie, er bare noen få prosent av dens bestanddeler. (Faktisk representerer quarks ikke mer enn 2 prosent av protonens masse.) Det meste av massen oppstår gjennom den opprinnelige formen av Albert Einsteins berømte ligning, m = E / c2, fra energien lagret i å begrense kvarkene i en lite volum. Ved å identifisere energien av kvarkinnhold som opprinnelse til proton og nøytronmasse, forklarer vi nesten all universets synlige masse, fordi lysende materie er laget for det meste av protoner og nøytroner i stjerner.

Kvarkmassene står for en viktig detalj i den virkelige verden: at nøytronen er litt mer massiv enn protonen. Man kan forvente at protonen skal være den mer massive, fordi den elektriske ladningen bidrar til sin egen energi - en kilde til selv-energi som neutronen mangler. Men kvarkmassene tipper balansen motsatt. I ikke-Higgs sonen vil protonen oppveie nøytronen. Radioaktivt beta forfall ville bli slått på hodet. I vår verden faller et neutron fra en kjerne ned i en proton, elektron og antineutrino på omtrent 15 minutter i gjennomsnitt. Hvis kvarkmasser skulle forsvinne, ville en fri proton forfalle til et neutron, positron og neutrino. Derfor kunne hydrogenatomer ikke eksistere. Den letteste "kjernen" ville være en nøytron i stedet for en proton.

I standardmodellen skiller Higgs-mekanismen elektromagnetisme fra den svake kraften. I fravær av Higgs ville den sterke kraften blant kvarker og gluoner indusere forskjellen. Da den sterke samspillet begrenset de fargede kvarkene til fargeløse gjenstander som protonen, ville det også fungere for å skille mellom de svake og elektromagnetiske interaksjonene, og gi små masse til W- og Z-bosonene mens de forlot fotonen masse. Denne manifestasjonen av den sterke kraften ville ikke gi noen merkbar masse til elektronen eller kvarkene. Hvis det, i stedet for Higgs, som drives, ville beta-forfallet operere millioner ganger raskere enn i vår verden.

Noen lyskjerner ville bli produsert i det tidlige ikke-Higgs-universet og overleve, men de ville ikke danne atomer vi ville gjenkjenne. Et atoms radius er omvendt proporsjonalt med elektronens masse, så hvis elektronen har null masse, atomer-mindre enn et nanometer på tvers av vår verden - ville være uendelig stor. Selv om andre effekter gav elektroner en liten masse, ville atomer være makroskopiske. En verden uten kompakte atomer ville være en verden uten kjemi og uten stabile komposittstrukturer som våre faste stoffer og væsker. -CQ

Siste nytt

Inaktive øyeblikk blir til mange luftforurensende stoffer på skoleneForskjellige slag: Nye motorforurensninger med lavere forurensning kan redde liv og bekjempe klimaendring [lysbildefremvisning]Betal snavs: Slik setter du Tar Sands inn i olje [Slide Show]Leder av US Chemical Safety Board fraråderNASAs neste Mars Rover til Land på Huge Gale CraterJourneying til den gamle jorden og Quantum RealmNy teleskopstrategi kan løse Dark Matter MysteryNew York City kunne se 6-fots sjøstigning, tripling av varmebølger innen 2100