facebook
twitter
vk
instagram
linkedin
google+
tumblr
akademia
youtube
skype
mendeley
Global international scientific
analytical project
GISAP
GISAP logotip
Перевод страницы
 

ОТКРЫТ БОЗОН ХИГГСА! ЧТО ДАЛЬШЕ?

ОТКРЫТ БОЗОН ХИГГСА! ЧТО ДАЛЬШЕ?
Юрий Хлопков, профессор, доктор физико-математических наук, профессор

Зея Мьо Мьинт, докторант, кандидат физико-математических наук, докторант

Агаева Илаха, студент

Хлопков Антон Юрьевич, инженер-программист

Московский физико-технический институт, Россия

Участник первенства: Национальное первенство по научной аналитике - "Россия";

Открытое Европейско-Азиатское первенство по научной аналитике;

Хиггсон (Higgs boson), своеобразный катализатор образования массы Вселенной после Большого Взрыва, был предсказан английским физиком Питером Хиггсом теоретически в 1964 году. Эксперименты на Большом Адронном Коллайдере 4 июля 2012 года обнаружили таинственную частицу с массой 125 ГэВ/c², которая и оказалась бозоном Хиггса. Каковы пути дальнейшего развития физики, да и всей Вселенной? В работе рассматриваются некоторые сценарии этого развития.  

Ключевые слова: бозон Хиггса, Вселенная, Большой взрыв, универсальные константы, методы познания, классическая и современная физика, масса, время и длина Планка, буддизм,  Максвелл, Бартини, Эйнштейн.

Higgs boson, peculiar catalyst of generation of mass of the Universe after the Big Bang, was theoretically predicted by the British physicist Peter Higgs in 1964. Experiments at the Large Hadron Collider on July 4, 2012, found the mysterious particle weigh of 125 of Gev/c² which was appeared boson by Higgs. What are the ways of further development of physics and our Universe? In this work, some scenarios of this development are considered.

Keywords: Higgs boson, Universe, Big Bang, universal constants, method of knowledge, classical and modern physics, mass, time and length of Planks, Buddhism, linguistics, Maxwell, Bartini, Einstein.

Раз в сто двенадцать миллиардов лет

физики всей Вселенной собираются вместе

и строят БАК (Большой Адронный Коллайдер)

студенческий фольклор

 

В 1964 г Пензиас и Уилсон открыли совершенно неожиданный факт - Вселенная буквально пронизана микроволновым излучением. Теперь мы называем его реликтовым электромагнитным излучением и важным, хотя и косвенным, подтверждением теории Большого взрыва – лучшей на сегодняшний день теории о происхождении Вселенной. За то, что они поверили полученным данным, несмотря на их полную неожиданность, Пензиас и Уилсон получили Нобелевскую премию по физике за 1978 год.

  Частица хиггсон (Higgs boson), своеобразный катализатор образования материи нашей Вселенной, был предсказан английским физиком Питером Хиггсом тоже в 1964 году. И только 4 июля 2012 в эксперименте на Большом Адронном Коллайдере была обнаружена  таинственная частица с массой 125 ГэВ/c², которую через год признали бозоном Хиггса, что явилось дополнительным косвенным доказательством существования Большого взрыва и, за что Хиггс получил Нобелевскую премию по физике за 2013 год. Таким образом, благодаря экспериментам на адронном коллайдере современная физика приблизительно установила очертания нашей Вселенной. Открытие бозона Хиггса, его еще называют «частица Бога», обозначило нулевую точку отсчета нашей Вселенной. Но обострило целый ряд фундаментальных вопросов. В частности, остаются открытыми «извечные» вопросы физики: об ОТП (Общая Теория Поля), о главной неизвестной мировой константе, которая возможно позволит в будущем замкнуть ОТП и о конечной точке существования Вселенной. Даже нулевая точка отсчета Вселенной и реликтовым излучением, и бозоном Хиггса доказывается все-таки только косвенно. Для моделирования Большого взрыва энергии адронного коллайдера в 103 ГэВ все-таки недостаточно –необходимо, по крайней мере, на 16 порядков больше.

Согласно теории Большого взрыва, эволюция Вселенной зависит от экспериментально измеримого параметра – средней плотности вещества в современной Вселенной. Существуют два сценария эволюции. Если плотность не превосходит некоторого (известного из теории) критического значения, Вселенная будет расширяться вечно, если же плотность больше критической, то процесс расширения когда-нибудь остановится и начнётся обратная фаза сжатия, возвращающая Вселенную к исходному сингулярному состоянию. Современные экспериментальные данные относительно величины средней плотности ещё недостаточно надёжны, чтобы сделать однозначный выбор между двумя вариантами будущего Вселенной. На рис. 1. представлен один из наименее раздражающих физиков сценариев расширения Вселенной от Большого взрыва до наших дней. Итак, мы живем примерно на 1018 секунде существования Вселенной от момента ее образования! Что будет дальше, мы не знаем и, научно обоснованно прогнозировать развитие ситуации возможности лишены. В таких случаях, как правило, идут двумя путями. Пытаются хотя бы грубо, например, линейно составить прогноз, либо полагаются на авторитеты, которые эти ситуации наверняка осмысливали, например, религиозных философов[1]. Начнем со второго.

Рис. 1. Один из сценариев расширения Вселенной от Большого взрыва до наших дней.

В 1951 году Папа Римский Пий XII объявил, что теория Большого взрыва не противоречит католическим представлениям о создании мира. Известно, что в православии также существует положительное отношение к этой теории. Консервативные протестантские христианские конфессии также приветствовали теорию Большого Взрыва, как поддерживающую историческую интерпретацию учения о творении. Некоторые мусульмане стали указывать на то, что в Коране есть упоминания Большого взрыва. Согласно индуистскому учению, у мира нет начала и конца, он развивается циклично. В буддизме, например, также все происходит циклично и начало и конец Вселенной здесь конкретно связывается с дыханием Брахмы. Попробуем исследовать оба пути.

Вслед за религиозными философами предположим, что процессы во Вселенной и сама Вселенная имеют циклический характер и имеют начало и конец. В этом контексте начальную точку – Большой взрыв – мы установили.

Следуя рассуждениям Макса Планка [2], обратимся к фундаментальным понятиям нашего мира – мировым константам. Это некие таинственные константы, не следующие не из какой теории, а полученные, исключительно, экспериментально. Причем только с той точностью, какую дают испытательные приборы. Это довольно большая система констант, проявляющаяся в различных областях науки. Но лучше всего они изучены в физике. Причем некоторые из них лежат в основе целых научных дисциплин.

Так в основании всей классической механики лежит гравитационная константа Ньютона, им же и определенная экспериментально

– гравитационная постоянная.

В основании термодинамики Кельвина-Томпсона, гидродинамики Эйлера, молекулярно-кинетической теории Больцмана лежит обратная числу Авогадро, постоянная Больцмана

В основании электромагнитной теории лежат константы Максвелла

В основании теории относительности Эйнштейна лежит константа

В основании квантовой механики, ответственной за волновые свойства вещей лежит

Здесь в квадратных скобках указана размерность констант в пространственном – [L] и временном – [T] масштабах. Об этом мы поговорим ниже.

            Мировые константы имеют настолько фундаментальное значение,  что некоторые исследователи физику представляют на осях этих постоянных. Например, классическую физику наглядно представить на осях констант, каждая из которых отвечает за соответствующий раздел физики: в начале координат – механика Ньютона; по оси G - классическая гравитация, также разработанная Ньютоном; по оси - электродинамика Максвелла, k – термодинамика Томпсона, гидродинамика Эйлера и молекулярная физика Больцмана.

                                                 

Рис. 2. Строение классической физики                                                                    Рис. 3. Строение современной физики

И современные физические теории можно наглядно представить на осях мировых констант Рис 3. По оси x отложим  константу Планка - h, которая показывает, насколько в исследуемой области существенны волновые свойства материи. По оси y отложим гравитационную постоянную – G, показывающую степень важности гравитационного взаимодействия – Классическая Астрофизика - Cl. Astr. Ph. По оси zотложим константу, обратно пропорциональную скорости света 1/c. Эта ось будет характеризовать существенность релятивистских эффектов. В начале координат такой системы располагается там, где ей и положено быть - классическая физика Ньютона – Cl. Ph. Это мир, окружающих нас в обыденной жизни предметов, и в этой   области не важны не гравитационные, за исключением ускорения свободного падения, не волновые, не релятивистские эффекты.

Классическая  физика в настоящее время полностью завершена, находится в прекрасном соответствии с экспериментом и описывает широкий круг явлений, включающий механику, завершенную еще самим Ньютоном, термодинамику и молекулярную физику, гидродинамику, электродинамику Максвелла. Классическая гравитация, тоже открытая и  сформулированная Ньютоном, также является завершенной теорией и идеально описывает строение Солнечной системы и практическую космонавтику – движение искусственных спутников Земли и других космических летательных аппаратов.

Квантовая  механика  прекрасно описывает волновые свойства материи,  если не учитывать субсветовые скорости  движения тел и мощное гравитационное поле. В стадии разработки находятся релятивистская квантовая механика, гравитационная теория относительности, квантовая астрофизика.  И совершенно белым пятном является теория, объединяющая всю современную физику, та самая ОТП – Общая Теория Поля, о которой говорилось вначале. К слову, в списке MilleniumPrizeProblem $ 1 млн. за решение, ОТП фигурирует как «Проблема Янга-Миллса. Вывод уравнений Общей Теории Поля». Возможно, уравнения Общей Теории Поля после того, как будет открыта новая мировая константа.

Планк рассматривал некоторые из мировых констант (G, c, h), участвующих в законах сохранения энергии и принципе неопределенности – основных законах современной физики

Пользуясь этими соотношениями, Планк определил массу, которая впоследствии получила имя собственное

По поводу смысла этих констант до сих пор не утихают научные дискуссии. Если по поводу длины Планка и времени Планка споры поутихли (договорились, что это минимальные пространственный  10- 33сми  временной интервалы 10 - 44 с), то по поводу массы

Планка 10– 8кг ,споры ведутся до сих пор. 10– 8кг  - это вполне осязаемая частица! У нас тоже есть на этот счет свои соображения, но это не тема настоящей статьи.

Теперь вспомним о размерностях величин, стоящих в квадратных скобках. Размерности [L, T] для выполнения тех оценок, о которых говорилось вначале, очень удобны. Впервые их ввел в 1873 году Максвелл [3]. «Физическая величина является универсальной тогда и только тогда, когда ясна ее связь с пространством и временем». Категории пространства-времени становятся настолько основополагающими, что их  изменение влечет за собой изменение общего подхода к описанию явлений природы. Одно из них – осознание того, что масса есть одна из форм энергии, выраженное великим уравнением .

 Второе – это то, что теория относительности делает пространственно-временной язык описания физических процессов абсолютным и обосновывает формальный приём Максвелла - выражения всех физических величин в размерностях пространства – L и времени – T. Этими координатами пользовались Пуанкаре, Бор, Эйнштейн, Вернадский. Известный советский физик и авиаконструктор Роберт Бартини привел размерности L и T в систему. [4]. Кстати, масса в этих координатах имеет размерность [L3 T- 2]. По аналогии с рассуждениями Планка максимальные пространственные и временные интервалы, составленные из мировых констант lmax= 1044 а и tmax= 1035, что, кстати, соответствует условию симметрии.

А студент  МФТИ перевернул представление о масштабах в нашей Вселенной – от тех, где квантуется время, до тех, когда горы плещутся, словно морские волны и величавые галактики плывут как серебристые облака.

 

Рис. 4. Очертания Вселенной

Литература:

1. Хлопков Ю. И., Зея Мьо Мьинт, Хлопков А. Ю.Анализ языков науки, искусства и религии при получении нового знания // MaterialsdigestofLXXInternationalResearchandPracticeConference “Languagemeansofpreservationanddevelopmentofculturalvalues”. – London: IASHE, Nov 14-20, 2013.

2. Макс Планк и философия: Сб. статей / Пер. с нем.. – М.: Иностр. лит-ра, 1963. – 63 с.

3. Дж. К. Максвелл. Трактат об электричестве и магнетизме. – М.: Наука, 1989 .

4. Бартини Р. Кинематическая система физических величин. ДАН СССР,  № 4, 1965.

0
Ваша оценка: Нет Средняя: 8.3 (6 голосов)
Комментарии: 12

Симонян Геворг Саркисович

Для меня непонятна «идеология» награждения каждого этапа первенства. По моим наблюдениям, на каждом этапе награждается определенная отрасль. Может я не прав и это мое субъективное мнение, можете посмотреть список награжденных от первого до третьего этапа первенства. Мне не понятна роль среднего балла доклада. Доклады с средним баллом награждаются, а с высокими баллами... Средний балл моего последнего доклада- 8.5. Это второй результат после Дани Нугисаевны, среди докладов трех параллейно проходимых конференций: Нашей и "Развитие технических, строительных наук и архитектуры в контексте изменения потребностей общества","Необходимость, допустимость и достаточность мер при преодолении социополитических кризисов современного общества". Я не знаю, по регламенту МАНВО , участник может ознакомиться с оценкой-рецензией эксперта. Мне было бы интересно ознакомиться с комментарием моего доклада уважаемого эксперта Натана Лебрюна. С уважением Геворг Саркисович.

Симонян Геворг Саркисович

Уважаемые коллеги вот и завершилась Конференция "Частный случай в условиях безграничности: Земля на просторах Вселенной", посвященный наукам о земле и космосе, физико-математическим и химическим наукам.Участники секций химических наук и науки о Земле безгранично комментировали и оценивали доклады участников физико-математических наук, однако обратный процесс получился частично. Так что в этом плане конференция соответствовала своему названию. Поздравляю Вас и Ваши семьи с наступающим Новым годом. С уважением Ваш Симонян Г.С.

Kasumova Rena Jumshud

Интересная работа. Проблемы в масштабах Вселенной. А что ждать от студента МФТИ? Ожидаемо. В один из прошлых конференций был доклад от Вашего института про космический лифт. Прочитала настоящие отклики. Согласна по поводу источника взрыва- где и когда был. Касумова Р.

Хлопков Юрий Иванович

Спасибо! Ю. Хлопков

Мариюс Григола

Если был Балшои Взрыв - то далжно быть и место где находитса центр этого взрыва. Почему до сих пор никто неможет обяснит где он находитса? Хотя бы в каком направлении и в каком расстоянии. А что если этого центра взрыва на нашем пространстве вообще нету. Тогда возникает вопрос где он ещо может находитса? Как вы думаете ест ли теаретическая возможност, что этот центр находитса в четвертом направлении? А наша трехмерная Вселенная - это как взрывная волна катитса во все стораны четвертого измерения при этом расшыряясь. По той причине никто и неможет обяснить где находитса центр балшого взрыва. Потому, что его в нашеи Вселенной как бы и нету. По той же самой причине расширение Вселенной кажетса таким, что неважно в каком месте Вселенной находилса бы везде кажетса что находишса в центре Вселенной так как все галактики во всех направлениях роздвигаетса одинакого. С уважением Мариюс Григола.

Хлопков Юрий Иванович

Уважаемый Мариюс Григола, Пространство размерности [L] и время размерности [T] – это свойство материи Вселенной. 10^18 секунд назад в момент Большого взрыва, когда зародилась масса Вселенной размерностью [L^3/ T^2], и есть начальная временная и пространственная точка отсчета нашей Вселенной. Об этом физики, наконец-то, договорились. А вот о дальнейшем сценарии развития событий - расширения или сжатия, вопрос остается открытым! Чему, собственно и посвящены наши рассуждения. С глубоким уважением, Мью Мьинт

Бороненко Марина Петровна

Юрий Иванович, Вы как всегда, на высоте! Можно узнать ссылку на статью, в которой переворачиваются представления о масштабах Вселенной? С уважением, Марина

Хлопков Юрий Иванович

Уважаемая Марина. Спасибо за Ваш интерес к проблеме. А такой статьи нет. Когда-то, когда мы с моим студентом занимались проблемами Вселенной, Global international scientific analytical project еще не было, а солидные журналы подобные спорные проблемы публиковать опасались. Но вот - времена меняются. и благодаря scientific analytical project, выходит уже третья работа. Спасибо и Вам и Проекту! Искренне Ваш, Ю. Хлопков

Мариюс Григола

Харошая статя. Дающая вазможност как бы со стараны увидет сразу всю Вселенную. Читая вашу статю возникла одна мисль о минималних геометрических величин Вселеннои. Как вы думаете вазможна ли минималное расстаяние или минималний обем пространства менше каторых быт уже неможет? С уважением, Мариюс Григола.

Хлопков Юрий Иванович

Уважаемый Мариюс. Вопрос в точку! В начале прошлого века Макс Планк вывел длину Планка и время Планка С тех ведутся жаркие дискуссии о смысле этих величин. И только сравнительно недавно физики договорились, что 10 -35 метра – это минимальный интервал физического пространства, а 10 -44 секунды –минимальный временной интервал. Меньше не существует! Вопрос. А что внутри этих временных масштабов? Вопрос открыт! Одна из гипотез – и время и пространство начнут квантоваться. С глубоким уважением, Мью Мьинт

Симонян Геворг Саркисович

Уважаемый Юрий Иванович! Хорошая познавательная статья. Это экскурсия от классической физики до современной физики, от трехмерного пространства к шестимерной, от бозона Хиггса к ... Хороший вопрос-Что дальше? Мой вопрос – уважаемый Юрий Иванович, кто студент МХТИ? С уважением –физико-химик Геворг Саркисович.

Кудрявцев Александр Владимирович

Уважаемые авторы, вы спрашиваете: Что дальше? А что, если существует следующая аналогия с коэффициентом соотношения размеров 10^8 ? ... => космич. тело (Земля) есть орбитальный элемент Солнечной системы => физич. тело (спутник) есть орбитальный элемент космич. тела => физич атом есть орбитальный элемент (а вдруг :)) физич. тела => электрон есть орбитальный элемент физич. атома => частица Х есть орбитальный элемент электрона => частица Y есть орбитальный элемент частицы Х => и так далее до наимельчайшей частицы материи Абсолюта... С уважением, Александр Кудрявцев.
Комментарии: 12

Симонян Геворг Саркисович

Для меня непонятна «идеология» награждения каждого этапа первенства. По моим наблюдениям, на каждом этапе награждается определенная отрасль. Может я не прав и это мое субъективное мнение, можете посмотреть список награжденных от первого до третьего этапа первенства. Мне не понятна роль среднего балла доклада. Доклады с средним баллом награждаются, а с высокими баллами... Средний балл моего последнего доклада- 8.5. Это второй результат после Дани Нугисаевны, среди докладов трех параллейно проходимых конференций: Нашей и "Развитие технических, строительных наук и архитектуры в контексте изменения потребностей общества","Необходимость, допустимость и достаточность мер при преодолении социополитических кризисов современного общества". Я не знаю, по регламенту МАНВО , участник может ознакомиться с оценкой-рецензией эксперта. Мне было бы интересно ознакомиться с комментарием моего доклада уважаемого эксперта Натана Лебрюна. С уважением Геворг Саркисович.

Симонян Геворг Саркисович

Уважаемые коллеги вот и завершилась Конференция "Частный случай в условиях безграничности: Земля на просторах Вселенной", посвященный наукам о земле и космосе, физико-математическим и химическим наукам.Участники секций химических наук и науки о Земле безгранично комментировали и оценивали доклады участников физико-математических наук, однако обратный процесс получился частично. Так что в этом плане конференция соответствовала своему названию. Поздравляю Вас и Ваши семьи с наступающим Новым годом. С уважением Ваш Симонян Г.С.

Kasumova Rena Jumshud

Интересная работа. Проблемы в масштабах Вселенной. А что ждать от студента МФТИ? Ожидаемо. В один из прошлых конференций был доклад от Вашего института про космический лифт. Прочитала настоящие отклики. Согласна по поводу источника взрыва- где и когда был. Касумова Р.

Хлопков Юрий Иванович

Спасибо! Ю. Хлопков

Мариюс Григола

Если был Балшои Взрыв - то далжно быть и место где находитса центр этого взрыва. Почему до сих пор никто неможет обяснит где он находитса? Хотя бы в каком направлении и в каком расстоянии. А что если этого центра взрыва на нашем пространстве вообще нету. Тогда возникает вопрос где он ещо может находитса? Как вы думаете ест ли теаретическая возможност, что этот центр находитса в четвертом направлении? А наша трехмерная Вселенная - это как взрывная волна катитса во все стораны четвертого измерения при этом расшыряясь. По той причине никто и неможет обяснить где находитса центр балшого взрыва. Потому, что его в нашеи Вселенной как бы и нету. По той же самой причине расширение Вселенной кажетса таким, что неважно в каком месте Вселенной находилса бы везде кажетса что находишса в центре Вселенной так как все галактики во всех направлениях роздвигаетса одинакого. С уважением Мариюс Григола.

Хлопков Юрий Иванович

Уважаемый Мариюс Григола, Пространство размерности [L] и время размерности [T] – это свойство материи Вселенной. 10^18 секунд назад в момент Большого взрыва, когда зародилась масса Вселенной размерностью [L^3/ T^2], и есть начальная временная и пространственная точка отсчета нашей Вселенной. Об этом физики, наконец-то, договорились. А вот о дальнейшем сценарии развития событий - расширения или сжатия, вопрос остается открытым! Чему, собственно и посвящены наши рассуждения. С глубоким уважением, Мью Мьинт

Бороненко Марина Петровна

Юрий Иванович, Вы как всегда, на высоте! Можно узнать ссылку на статью, в которой переворачиваются представления о масштабах Вселенной? С уважением, Марина

Хлопков Юрий Иванович

Уважаемая Марина. Спасибо за Ваш интерес к проблеме. А такой статьи нет. Когда-то, когда мы с моим студентом занимались проблемами Вселенной, Global international scientific analytical project еще не было, а солидные журналы подобные спорные проблемы публиковать опасались. Но вот - времена меняются. и благодаря scientific analytical project, выходит уже третья работа. Спасибо и Вам и Проекту! Искренне Ваш, Ю. Хлопков

Мариюс Григола

Харошая статя. Дающая вазможност как бы со стараны увидет сразу всю Вселенную. Читая вашу статю возникла одна мисль о минималних геометрических величин Вселеннои. Как вы думаете вазможна ли минималное расстаяние или минималний обем пространства менше каторых быт уже неможет? С уважением, Мариюс Григола.

Хлопков Юрий Иванович

Уважаемый Мариюс. Вопрос в точку! В начале прошлого века Макс Планк вывел длину Планка и время Планка С тех ведутся жаркие дискуссии о смысле этих величин. И только сравнительно недавно физики договорились, что 10 -35 метра – это минимальный интервал физического пространства, а 10 -44 секунды –минимальный временной интервал. Меньше не существует! Вопрос. А что внутри этих временных масштабов? Вопрос открыт! Одна из гипотез – и время и пространство начнут квантоваться. С глубоким уважением, Мью Мьинт

Симонян Геворг Саркисович

Уважаемый Юрий Иванович! Хорошая познавательная статья. Это экскурсия от классической физики до современной физики, от трехмерного пространства к шестимерной, от бозона Хиггса к ... Хороший вопрос-Что дальше? Мой вопрос – уважаемый Юрий Иванович, кто студент МХТИ? С уважением –физико-химик Геворг Саркисович.

Кудрявцев Александр Владимирович

Уважаемые авторы, вы спрашиваете: Что дальше? А что, если существует следующая аналогия с коэффициентом соотношения размеров 10^8 ? ... => космич. тело (Земля) есть орбитальный элемент Солнечной системы => физич. тело (спутник) есть орбитальный элемент космич. тела => физич атом есть орбитальный элемент (а вдруг :)) физич. тела => электрон есть орбитальный элемент физич. атома => частица Х есть орбитальный элемент электрона => частица Y есть орбитальный элемент частицы Х => и так далее до наимельчайшей частицы материи Абсолюта... С уважением, Александр Кудрявцев.
Партнеры
 
 
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
image
Would you like to know all the news about GISAP project and be up to date of all news from GISAP? Register for free news right now and you will be receiving them on your e-mail right away as soon as they are published on GISAP portal.