آلية ونموذج هيجز في فيزياء الكم

اقرأ في هذا المقال


في النموذج القياسي لفيزياء الجسيمات، تعتبر آلية هيغز ضرورية لشرح آلية توليد خاصية الكتلة للبوزونات المقيسة.

آلية ونموذج هيجز

  • بدون آلية هيغز، تعتبر جميع البوزونات التي هي إحدى فئتي الجسيمات، والأخرى هي الفرميونات عديمة الكتلة، لكن القياسات تُظهر أن بوزونات (W + و W – و Z 0) لها بالفعل كتل كبيرة نسبيًا تبلغ حوالي 80 جيجا إلكترون فولت، حيث أن مجال هيغز يحل هذا اللغز، وأبسط وصف للآلية يضيف حقلاً كميًا، أي بمعنى حقل هيغز، حيث يتخلل كل مساحة للنموذج القياسي.
  • تحت بعض درجات الحرارة المرتفعة للغاية، يتسبب الحقل في حدوث كسر تلقائي للتناظر أثناء التفاعلات، ويؤدي كسر التناظر إلى تشغيل آلية جسيم هيغز، مما يتسبب في تكوين كتلة للبوزونات التي تتفاعل معها.
  • في النموذج القياسي، تشير عبارة آلية هيغز تحديدًا إلى توليد كتل للبوزونات ذات المقياس الضعيف (W ± و Z) من خلال كسر التناظر الكهروضعيف، حيث ان مصادم الهادرونات الكبير في سيرن أعلن عن النتائج المتسقة مع جسيم هيغز، مما يجعل من المرجح للغاية وجود الحقل، أو واحد مثله  وشرح كيفية حدوث آلية هيغز في الطبيعة.
  • إن وجهة نظر آلية هيجز على أنها تنطوي على كسر تلقائي للتناظر في تناظر مقياس غير صحيحة من الناحية الفنية نظرًا لأنه لا يمكن أبدًا كسر تناظرات مقياس نظرية إليتزور تلقائيً، إذ أنه بدلاً من ذلك، تعتبر آلية فروليش مورشيو ستروتشي هي التي تعيد صياغة آلية هيجز بطريقة قياس ثابتة تمامًا، مما يؤدي عمومًا إلى نفس النتائج.
  • تم اقتراح آلية هيجز في عام 1962 من قبل فيليب وارن أندرسون بعد العمل في أواخر الخمسينيات من القرن الماضي على كسر التناظر في الموصلية الفائقة من قبل يويشيرو نامبو، التي ناقشت تطبيقها في فيزياء الجسيمات.
  • تم اكتشاف آلية هيجز في الديناميكا الكهربية بشكل مستقل من قبل إيبرلي وريس في الاتجاه المعاكس باعتباره مقياس كسب كتلة مجال ديراك بسبب المجال الكهرومغناطيسي المزاح اصطناعيًا كمجال هيغز.

المصدر: The Higgs Mechanism Explained، Jaryd Ulbricht‏From Photons to Higgs، M. Y. HanThe Standard Model in a Nutshell، Dave Goldberg‏Concepts In Particle Physics: A Concise Introduction To The Standard Model، V Parameswaran Nair


شارك المقالة: