Dette er jo relativt avansert partikkelfysikk, men jeg kan jo fortelle det lille jeg vet.. Husk at masse bare er et annet ord for treghet. Newton fant ut at F=m·a, som vil si at m=F/a – altså, masse er helt enkelt en faktor som sier hvor mye akselerasjon man får av en gitt kraft. Spørsmålet man stiller seg da er, hvorfor har noen partikler masse/treghet, mens andre, slik som fotoner og gluoner ikke har det? Og det er det Higgs-bosonet svarer på – det sier ingenting om gravitasjon, kun hvorfor partikler har masse (og noen detaljer rundt interaksjon i forbindelse med W- og Z-bosoner, men det kan jeg ingenting om).
I følge teoriene finnes det et Higgs-felt som i vakuum har en forventningsverdi over null. Det vil enkelt og greit si at det er tilstede i vakuum. Når partikler går gjennom vakuum vil det da interagere med Higgs-feltet, og hvordan og hvor sterkt det interagerer bestemmer hvor stor treghet partikkelen har. Man kan i følge enkelte fysikere se for seg at partikler går i et litt tilfeldig sikk-sakk-mønster hvor det rikosjerer mellom punkter i feltet – ikke ulikt hvordan fotoner reiser gjennom et diffust materiale – og dette gjør at de blir litt trege å akselerere. Denne tregheten defineres som masse.
Det er da mulig å eksitere dette feltet ved å trykke inn så mye energi at energien manifesterer seg i form av en massiv partikkel, og denne partikkelen er da Higgs-bosonet. Men Higgs-bosonet er ekstremt kortlevd, og forsvinner etter ca 10-42 sekunder, samtidig som det har en veldig høy masse selv. Massen til et Higgs-boson er ganske sikkert mellom 115 og 130 GeV/c2 (giga-elektronvolt per lyshastighet kvadrert – en enhet for masse som kanskje virker merkelig for enkelte), mens for eksempel et proton bare ligger på ca 0,94 MeV/c2, en faktor på 100 000 mindre, og kombinert med kortlevdheten krever dette da at man må inn med veldig høye energinivåer (E=mc2) for å kunne tvinge frem et Higgs-boson og veldig raske sensorer for å observere det, og det er altså da her LHC kommer inn i bildet.
Så, som en kommentar til AI X sin post kan jeg nevne igjen at Higgs-bosonet ikke fører gravitasjon inn i standardmodellen. En annen ting er den vanlige påstanden om at gravitasjon er en mye svakere kraft enn de andre, men dette er altså en populærvitenskapelig, og egentlig feilaktig, fremstilling av et annet problem. Det er nemlig umulig å sammenlikne gravitasjon med for eksempel elektromagnetisme, for de baserer seg på to helt uavhengige verdier – masse og ladning. Coulombs lov beskriver elektrisk kraft, mens Newtons gravitasjonslov beskriver gravitasjonskrefter. Deler du den første på den andre for å finne forholdet, ender du med: ke·q1·q2/(G·m1·m2), hvor ke er Coulombs konstant og G er gravitasjonskonstanten. I Planck-enheter er konstantene begge lik 1, og man sitter igjen med forholdet mellom to ladninger multiplisert, og to masser multiplisert. Så blir spørsmålet, hva skal man sette inn? Resultatet vil være avhengig av hvilken partikkel man velger, noe som er helt arbitrært. Man vil få enormt forskjellige resultater om man setter inn et elektron ellet et proton eller et nøytron, for eksempel, og setter man inn en planckmasse og en planckladning så vil gravitasjon være nøyaktig like sterk som elektromagnetisme. Som man ser er det altså meningsløst å si at gravitasjon er den svakeste av alle krefter, men det gjøres ofte likevel.
Det som egentlig ligger til grunn er spørsmålet om hvorfor elementærpartiklene har så mye større ladning enn masse. En planckladning er ikke så veldig langt unna enhetsladningen (ladningen til elektroner og protoner), men en planckmasse er ekstremt langt unna massen til noen av elementærpartiklene. Funnet av Higgs-bosonet vil bekrefte at masse ikke er en iboende egenskap, men et resultat av ytre påvirkning gjennom interaksjon med et Higgs-felt, og dette vil i stor grad svare på akkurat dette spørsmålet.
EDIT: Merk forresten også at sammensatte partiklers masse også kommer av energien som holder bestanddelene sammen. For eksempel er summen av massen til de tre kvarkene et proton består av kun en knøttliten del av massen til protonet, hvor resten er et resultat av energien som utveksles mellom kvarkene gjennom gluoner – en form for bindingsenergi; igjen, E=mc2.
Sist endret av Provo; 14. desember 2011 kl. 11:11.
)
