Strona głównaPytania → Skąd się bierze masa i...

Skąd się bierze masa i gdzie znajduje się pole Higgsa?

Pytanie

Pyta Michał

Cała materia „czerpie” swoją masę z tzw. pola Higgsa (za pomocą bozonów). Gdzie w przestrzeni to pole się znajduje? Czy wypełnia może cały Wszechświat na poziomie kwantowym?

Odpowiedź

Odpowiada Mikołaj Misiak

Często w popularnych źródłach można znaleźć twierdzenie, że znane nam cząstki elementarne mogą być masywne tylko dzięki istnieniu pola Higgsa. Jest to prawdą w przypadku wszystkich masywnych cząstek fundamentalnych w Modelu Standardowym (kwarków, leptonów, bozonów elektrosłabych i bozonu Higgsa). Jednak proton i neutron (będące stanami związanymi kwarków) byłyby masywne nawet gdyby same kwarki miały zerowe masy. Tak więc dominujący wkład do mas otaczających nas przedmiotów nie pochodzi od pola Higgsa.

Z drugiej strony, gdyby nie było pola Higgsa, elektrony pozostałyby bezmasowe, i nie mogłyby powstać atomy. Świat byłby zupełnie inny.

Występujące w pytaniu określenie „za pomocą bozonów” nie jest poprawne. Cząstki fundamentalne uzyskują swoją masę dzięki bezpośredniemu oddziaływaniu z polem Higgsa. Pole to przyjmuje niezerową wartość w swoim stanie o najniższej energii i wypełnia równomiernie cały Wszechświat. Obliczenie próżniowej wartości pola Higgsa może być w dobrym przybliżeniu wykonane w ramach klasycznej teorii pola, więc nie trzeba dodawać zastrzeżenia „na poziomie kwantowym”.