Strona głównaPytania → Czy pole Higgsa można nazwać...

Czy pole Higgsa można nazwać „nowym eterem”?

Pytanie

Pyta Marcin

Czy pole Higgsa, o którym mówi fizyka kwantowa, można dzisiaj nazwać „nowym eterem”? Jeśli tak, to jakie wspólne cechy posiadałoby ono z pojęciem eteru sprecyzowanym np. przez J. C. Maxwella? Jeśli natomiast jest to porównanie nieuprawnione, to co o tym decyduje?

Odpowiedź

Odpowiada dr Marcin Badziak

W pewnym sensie można by określić pole Higgsa „nowym eterem”, gdyż wypełnia ono całą czasoprzestrzeń. To wypełnianie całej przestrzeni wydaje się, jednak, jedyną cechą wspólną między polem Higgsa a eterem Maxwella. Eter (Maxwella) został zaproponowany jako hipotetyczny ośrodek, w którym miałoby rozchodzić się światło, które (przynajmniej wedle wiedzy z czasów Maxwella) ma naturę falistą; istnienie takiego ośrodka wydawało się naturalne przez analogię z innymi rodzajami fal – choćby na wodzie, czy też falami dźwiękowych – które propagować się mogą tylko w odpowiednim ośrodku (np. na wodzie lub w powietrzu). Obecnie wiadomo jednak, że propagacja światła (czyli fal elektromagnetycznych) nie wymaga ośrodka (eteru); propagują się one „same z siebie” nawet w próżni. Natomiast pole Higgsa ma zupełnie inny charakter i nie jest konieczne do propagacji żadnych fal: istnienie pola Higgsa w czasoprzestrzeni wyjaśnia, dlaczego cząstki elementarne mają masy – gdyby tego pola go nie było, to cząstki takie jak np. elektron, byłyby bezmasowe. Takie zjawisko „nadawania masy” jest  bardzo nietrywialnym efektem, opisywanym przez formalizm kwantowej teorii pola; jest to zatem bardzo odmienne zjawisko od znanego z fizyki klasycznej rozchodzenia się fal, które było motywacją do zaproponowania istnienia eteru. Z tego powodu nazywanie pola Higgsa „nowym eterem” jest jednak tylko dosyć odległą analogią.