שדה היגס

שדה היגס: האם המדע גילה את נוכחות ה'?

תָּאֲרוּ לָכֶם שֶׁאַתֶּם מְמַלְּאִים מַיִם בָּאַמְבַּטְיָה בַּבַּיִת. הַחֶדֶר סָגוּר, אֵין רוּחַ. הַמַּיִם עַצְמָם עוֹמְדִים, שׁוּם מַכְשִׁיר מְדִידָה מֻכָּר לֹא מוֹדֵד שׁוּם דָּבָר. וּבְכֹל זֹאת בְּכֹל פַּעַם שֶׁאַתֶּם מְנִּיחִים מַשֶּׁהוּ עַל הַמַּיִם, הוּא שָׁט לְכִוּוּן קָבוּעַ בָּאַמְבַּטְיָה.

(המחשה: ברווז גומי שט באמבטיה "מעצמו"-

ללא רוח, ללא כל כוח אחר המניע אותו.

מה גורם לו לזוז?)

זֶה אוֹמֵר, שֶׁיֵּשׁ נוֹכְחוּת שֶׁל מַשֶּׁהוּ שֶׁאֵינֶנּוּ יוֹדְעִים לְהַסְבִּיר אוֹ לִקְלֹט אוֹתוֹ, אֲבָל הוּא לְלֹא סָפֵק נִמְצָא שָׁם, בָּאַמְבַּטְיָה, בְּכֹל מָקוֹם.

בְּ-2012, גִּלָּה הַמַּדָּע בְּדִיּוּק אֶת זֶה. לֹא בָּאַמְבַּטְיָה הַבֵּיתִית, אֶלָּא בַּיְּקוּם כֻּלּוֹ.

מִסְתַּבֵּר שֶׁבְּכֹל מָקוֹם בַּיְּקוּם, שׁוֹרֵה שָׂדֶה פִיזִיקָלִי מְיֻחָד, בְּשֵׁם "שְׂדֵה הִגְס".

נוֹכְחוּתוֹ עוֹלָה בְּבֵרוּר בַּנִּסּוּיִים, אַךְ אֵין לַמַּדָּע שׁוּם הֲבָנָה אוֹ יְכֹלֶת לְהַסְבִּיר מָה מְקוֹרוֹ, כְּלוֹמַר מַהִי בְּעֶצֶם נוֹכְחוּת זוֹ. הוּא פָּשׁוּט נִמְצָא. בְּכֹל מָקוֹם.

עַל תַּגְלִית מַדָּעִית זוֹ קִבְּלוּ בִּשְׁנַת 2013 הַמַּדְּעָנִים הִגְס ואַנְגְלֶרְט פְּרַס נוֹבֵּל לְפִיזִיקָה.

סמל פרס נובל

(היגס)             (אנגלרט)

עַכְשָׁו תַּחְזִיקוּ חָזָק. עַל פִּי הַמַּדָּע, מָה הָיָה קוֹרֶה אִלְמָלֵא הָיָה קַיָּם שְׂדֵה הִגְס, כְּלוֹמַר אִלְמָלֵא נוֹכְחוּת מִסְתּוֹרִית זוֹ?

וּבְכֵן, לְחֶלְקִיקִים יְסוֹדִיִּים לֹא הָיְתָה מָסָה. לָכֵן לֹא הָיוּ אֲטוֹמִים. לֹא הָיְתָה כִימִיָה. לֹא הָיוּ מוֹלֵקוּלוֹת. לֹא הָיוּ חַיִּים.

(מחלקיקים יסודיים למסה, אטומים, כימיה, מולקולות, חיים)

אִם כֵּן, הַמַּדָּע גִּלָּה בִּשְׁנַת 2012, נוֹכְחוּת מִסְתּוֹרִית, שֶׁאֵינֶנָּה נִתֶּנֶת לְהֶסְבֵּר מַדָּעִי, אַךְ נִמְצֵאת בְּכֹל מָקוֹם, וּמִבַּלְעָדֶיהָ לֹא הָיָה כְּלוּם - לֹא חֹמֶר וְלֹא חַיִּים.

מַזְכִּיר לָכֶם מַשֶּׁהוּ?

"לה' הארץ ומלואה"
(תהלים כד' א')

"מלא כל הארץ כבודו"
(ישעיהו ו', ג')

קרדיט:

מבוסס על מאמר מאת הפיסיקאי ד"ר דניאל תורג'מן, פרטים ברשימת המקורות.

הערה:

במושג "חיים" אנו מתכוונים בפרק זה לגוף הגשמי בלבד. בעניין החלק הרוחני, למדע אין הסבר, ראה "עולמות משתלבים 1" פרק "כיצד נוצרו החיים".

למעוניינים, מעט הרחבה מדעית:

• שדה היגס הוא שדה קוונטי הממלא את כל המרחב כולו, בדומה לשדות אחרים כמו השדה החשמלי או השדה הגרביטציוני.
• ההבדל הוא שלשדה היגס יש ערך ריק (vacuum expectation value) שונה מאפס – כלומר, גם ב"ריק" מוחלט יש "משהו" פעיל: שדה ההיגס מצוי שם ופועל.
• המשמעות: כל חלקיק יסודי החוצה את היקום "שוחה" בתוך שדה ההיגס, וכך "מרוויח" מסה.
• שדה היגס הוא פשוט אקסיומה – יש לו "פוטנציאל" שגורם לו לקבל ערך שונה מאפס גם בואקום,
• במילים פשוטות: היקום נמצא במצב אסימטרי שבו לשדה היגס יש ערך קבוע בכל מקום – וזה המצב בו אנו חיים.

• אבל: למה זה כך? על כך הפיזיקה לא יודעת לתת תשובה. 

מקורות

1. ד"ר דניאל תורג'מן, "לה' הארץ ומלואה משמעות גילוי בוזון היגס לאדם המאמין", 2018

2. Englert, F., & Brout, R. (1964). Broken symmetry and the mass of gauge vector mesons. Physical Review Letters, 13(9), 321–323. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.13.321
   
3. Higgs, P. W. (1964). Broken symmetries and the masses of gauge bosons. Physical Review Letters, 13(16), 508–509. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.13.508
   
4. Aad, G., et al. [ATLAS Collaboration]. (2012). Observation of a new particle in the search for the Standard Model Higgs boson with the ATLAS detector at the LHC. Physics Letters B, 716(1), 1–29. https://doi.org/10.1016/j.physletb.2012.08.020
   
5. Chatrchyan, S., et al. [CMS Collaboration]. (2012). Observation of a new boson at a mass of 125 GeV with the CMS experiment at the LHC. Physics Letters B, 716(1), 30–61.
   https://doi.org/10.1016/j.physletb.2012.08.021
   
6. Nobel Prize. (2013). The Nobel Prize in Physics 2013 – François Englert, Peter W. Higgs. NobelPrize.org.
   https://www.nobelprize.org/prizes/physics/2013/summary/

תמונות

1. תמונת היגס -

By Bengt Nyman - Flickr: IMG_7469, CC BY 2.0,

https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=130588533

2. תמונת אנגלר -

מאת מעלה היצירה המקורי היה Pnicolet מוויקיפדיה האנגלית - הועבר מ- en.wikipedia לוויקישיתוף על ידי Magnus Manske באמצעות CommonsHelper., CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=4301295