Student World

Sean Carroll v první řadě vysvětluje, že klíčový není ani tak samotný Higgsův boson, ale Higgsovo pole. To má jednu unikátní vlastnost: na rozdíl od dalších fundamentálních polí má v prázdném prostoru nenulovou hodnotu (přesněji řečeno ostatní pole oscilují kolem nulové hodnoty). Pro laika je ovšem poněkud komplikované pochopit, zda je důležitější („primární“?) pole nebo příslušná částice – jaký je třeba vztah mezi gravitačním polem, gravitační vlnou a gravitonem?

Nicméně pokud pomineme rozdíl mezi částicí a polem, stále není pravda, že Higgs vytváří hmotnost. Většina hmotnosti (ve smyslu běžné hmoty), tj. protony a neutrony, má jiný původ. Hmotnost protonů a neutronů je dána silnou interakcí, které k sobě lepí kvarky. Kvarky samotné mají sice hmotnost danou interakcí s Higgsovým polem, ta je však v porovnání s příspěvkem silné interakce zanedbatelná.

Atomová jádra by tedy vypadala bez Higgsova bosonu víceméně stejně. Pokud by se měnila stávající nenulová hodnota Higgsova pole směrem k nule, znamenalo by to, že elektrony budou mít nižší hmotnost – Higgsovo pole je odpovědné právě za hmotnost elektronů (a dalších částic, mionů, tauonů, bosonů W a Z, to jsou ovšem z našeho pohledu zase jen exotické formy hmoty). Co by se stalo, kdyby elektrony měly nižší hmotnost?

Antiintuitivní závěr: těžká částice je menší než lehká. Hmotnost totiž odpovídá energii a ta zase převrácené hodnotě vlnové délky. Lehčí elektron by tedy měl větší vlnovou délku, elektrony by se nevešly tak blízko atomu, obal by se nafoukl. Znamenalo by to něco zásadního, nebo by se pak prostě nafoukly i molekuly? Carroll tvrdí, že při menší změně velikosti by ještě zůstaly obdobné vlastnosti jednoduchých molekul, ne už ale organická chemie a biochemie (možná by v takovém světě také mohly existovat složité molekuly, ale byly by prostě jiné).

Ještě menší velikost Higgsova pole může vést k atomům třeba až o velikosti galaxií. Elektron s nulovou hmotností by se pak (i přes elektrickou přitažlivost opačných nábojů) k jádru prý vůbec vázat nemohl.

Zdroj: Sean Carroll: The Particle at the End of the Universe: How the Hunt for the Higgs Boson Leads Us to the Edge of a New World
Dutton Adult, 2012
Amazon
Autor na YouTube

autor