Cum arată câmpul Higgs?

Rezumarea primului mesaj :

La propunerea lui CAdi, acest topic a fost desprins din topicul „De ce au corpurile inerție ?”.

CAdi a scris:(Din aceasta cauza spuneam ca acel camp Higgs ar putea fi un vortex )

Câmpul Higgs este un câmp scalar.

CAdi a scris:
Bun, raspunde-mi  la doua intrebari :
1. Care crezi ca este compozitia campului Higgs ?

Prima întrebare este absurdă. Vorbim despre un câmp scalar, sau despre un câmp agronomic, pe care este plantat porumb?

2.Ce se intampla cu energia fotonilor emisi in Univers ?

Ce să se întâmple cu ea? Se conservă!

M-am lamurit !
Multumesc.

Cu plăcere! Mă bucur că ţi-am putut fi de folos!

In continuare :
1.campul scalar ce reprezentare fizica are ? ca bosonii nu apar dintr-o notiune !
Sau dupa tine apar ? Nu ne mai punem intrebari ...  
2.Unde se gaseste energia aceasta a fotonilor conservata ?

Campul propriu-zis este o reprezentare a unei simetrii a Naturii. In particular, campul scalar este acel camp invariant la orice transformare Lorentz. Bosonii apar ca excitatii ale acestui camp. Dupa cum spuneam, campul contine energie, iar o stare excitata a campului (ceea ce este fizic observabil) este data tocmai de existenta unei particule care poarta acea energie.

omuldinluna a scris:Campul propriu-zis este o reprezentare a unei simetrii a Naturii. In particular, campul scalar este acel camp invariant la orice transformare Lorentz. Bosonii apar ca excitatii ale acestui camp. Dupa cum spuneam, campul contine energie, iar o stare excitata a campului (ceea ce este fizic observabil) este data tocmai de existenta unei particule care poarta acea energie.

Mie nu imi spui nimic necunoscut . Practic nu are legatura cu intrebarea Ce fel de energie contine campul Higgs ?
si ai primit verde degeaba...   (tu descrii doar efectele, astea ti le puteam spune si eu)

Cine e efectul cui?

Am gasit un material foarte concis si destul de usor de urmarit, in care se trateaza campul scalar clasic. Interesant e ca pentru o sursa punctiforma a campului, valoarea acestuia are urmatoarea expresie ca functie de distanta fata de sursa:

, unde G ar fi "sarcina" care genereaza campul, iar mu este masa ei. Observati ca daca masa sursei este nula, obtin expresia potentialului scalar din electrostatica sau gravitatie newtoniana. In acele teorii, valoarea locala a potentialului nu are semnificatie fizica directa, ci numai gradientul acestuia are, ca intensitate a campului de forte pe care il reprezinta.

Cam greu de interpretat acea formula in cazul unui camp Higgs clasic, caci se ridica intrebarea, ce fel de sarcina are sursa campului, si de unde are masa? La sfarsitul acelui material se mentioneaza ca pentru descrierea Higgsului este nevoie de un camp scalar complex, ori cel prezentat in expunere este real. Daca o sa am timp, o sa-mi bat capul cu aceste treburi, sa vedem unde se ajunge, macar la nivel ciasic.

Sunt curios şi eu ce va ieşi de aici. Pentru că îmi miroase că valoarea scalară a acestui câmp nu poate fi alta decât tocmai torsiunea complexă.

Nu cred ca exista camp care sa contina energie, insa variatiile produse in orice camp sunt traduse prin energie. Forma de energie produsa caracterizeaza orice camp. Astfel campul fortelor tari este caracterizat de gluoni, campul electromagnetic este caracterizat de fotoni, si campul fortelor slabe este caracterizat de bosoni. Din ce tipuri de forte face parte campul Higgs cu bosonul lui? Putem avea in acelasi camp mai multe tipuri de bosoni? daca da inseamna ca aceasta regula se aplica la toate campurile, si vom avea mai multe tipuri de gluoni si fotoni.

"Nu cred ca exista camp care sa contina energie."

Pentru campul electromagnetic nu exista o densitate de energie, prezenta chiar si in spatiul lipsit de surse, a carei expresie locala era ? Toate campurile clasice contin energie, prezenta si in absenta surselor. In urma cuantificarii se petrece un fenomen foarte ciudat, si care pentru mine nu e deplin inteles. Starea de vid a campurilor cuantice contine energie infinita, iar orice aditie suplimentara de energie peste aceasta cantitate se traduce prin existenta unei particule care sa o poarte.

Revenind la mesajul meu de mai sus, mi-am dat seama ca s-a strecurat o confuzie. Masa mu apartine campului, este prezenta in lagrangianul liber al acestuia, numai "sarcina" G apartine sursei punctiforme. Astfel, lagrangianul (sau mai corect spus, densitatea de lagrangian) a unui camp scalar real si masiv este



x_nu sunt cele 4 coordonate din spatiu-timp, iar repetarea indicelui are semnificatie de sumare peste derivate, conform convenitiei Einstein. Remarcati ca acest lagrangian nu contine decat campul phi, care este reprezentat de o functie in spatiu-timp si derivatele acestuia. Coordonatele spatiu-timpului nu apar explicit in expresie, ceea ce se traduce prin faptul ca un camp scalar este invariant la orice transformare Lorentz. Mentionez acum numai ca pentru un camp scalar masiv si liber, ecuatia Euler-Lagrange are o solutie ondulatorie, ai carei coeficienti respecta relatia relativista dintre impuls si energie.

Daca vreau ca acest camp sa aiba surse, trebuie sa adaug termenul corespunzator in lagrangian. Pentru o densitate de "sarcina" stationara rho, expresia este , si conduce la solutia scrisa in mesajul anterior.

Trebuie sa vad in ce masura putem intelege cu o teorie clasica campul Higgs. Pentru proprietatile campului liber, foarte mare problema nu ar trebui sa fie, dar interactia cu fiecare alt camp se face printr-un termen de interactie separat, ori acolo au si oamenii inalti urechile prinse momentan.

Toate campurile clasice contin energie, prezenta si in absenta surselor.

Aici este vorba de un viciu lingvistic. De exemplu un camp baric, contine energie, dar in mod normal, campul baric reprezinta o deformare atmosferica, de fapt campul este reprezentat de aerul atmosferic, iar campul baric reprezinta doar deformarea campului atmosferic, deformare care contine energie, ce se poate manifesta prin curenti de aer, vartejuri etc. Tot asa campul electromagnetic nu contine energie, dar de exemplu campul electric, reprezinta o deformare a campului electromagnetic, care astfel contine energie. Pentru mine campul in forma simpla, reprezinta mediul sau subspatiul in care au loc toate manifestarile energetice campuri magnetice, campuri electrice, si unde electromagnetice. Sper ca m-am facut inteles.

In contextul acesta, prin camp se intelege o functie de spatiu-timp cu anumite proprietati de simetrie fata de grupul Lorentz. Eu despre asta vorbesc.

Doar unii au inteles si inteleg ce este cu acel camp scalar. Luati bine aminte la ce se spune si aici:
https://cercetare.forumgratuit.ro/t499-tesla-un-mare-geniu#13020
Campul si bosonul asta Higgs era de mult timp foarte corect intuit, mult inaintea lui Higgs, doar ca avea multe alte nume.  A se vedea si lucrarile lui Landau de exemplu. Si ale lui +Stefan Christesco+1928.
Perfida si bine ticluita mai e fizica moderna. Foarte multi sacrificati care invata degeaba, isi umplu creierul cu gunoaie savante inutile. O pedeapsa mai mare pt. credulitate nici ca se putea.

Evident, Tesla a descoperit deja absolut tot ce misca in stiintele Naturii, inclusiv fizica elicoidala pe care noi i-o atribuim azi lui Abel, dar l-au lucrat mafiotii.

Nu mafiotii, ci idiotzii savanti majoritari. Peste nivelul lor intelectual nu e voie sa se ridice nimeni.
Oare chiar s-a inteles ce inseamna "boson" ? Oare nu a fost prea extins artificial si rau intentionat termenul ? Ca uite ca nimeni nu mai cerne ce se arunca la CERN si mananca taratzele si gandesc cu tartitzele.
Doamne, cati bani se mai mananca acolo si cate creiere savante defileaza impopotionati si medaliati intre ei. Si se fac ca cauta ce ?
Cauta vanturile cosmice trase de unul sau altul, cum a fost si cu cele trase de eminentul Higgs, dupa ce le-a tras mult inainte chiar Dumnezeu..
Toate campurile sunt radiatii unidirectionale si efectele acestora, adica vanturi. Daca nu e vant, nu e nici camp cu efecte de fortza.. E doar ceva statut si atunci trebuie sa i se spuna dampf termodinamic subcuantic.

Nu inteleg de unde atata frustrare si ranchiuna. Nu vad cum sunt Higgs sau cercetatorii de la CERN de vina ca n-ai fost in stare sa-ti faci o cariera in fizica, daca asta ti-ai dorit.

gafiteanu a scris:Doar unii au inteles si inteleg ce este cu acel camp scalar. Luati bine aminte la ce se spune si aici:
https://cercetare.forumgratuit.ro/t499-tesla-un-mare-geniu#13020
Campul si bosonul asta Higgs era de mult timp foarte corect intuit, mult inaintea lui Higgs, doar ca avea multe alte nume.  A se vedea si lucrarile lui Landau de exemplu. Si ale lui +Stefan Christesco+1928.
Perfida si bine ticluita mai e fizica moderna. Foarte multi sacrificati care invata degeaba, isi umplu creierul cu gunoaie savante inutile. O pedeapsa mai mare pt. credulitate nici ca se putea.

Legat de linkul cu potentialul lui Tesla ,  la care face referire gafiteanu ,
,nu stiu in ce masura are legatura cu campul Higgs :
Potentialul scalar in punctul M este egal cu lucrul mecanic efectuat cu un corp incarcat cu sarcina q pentru: aducerea acestuia de la infinit in pct.M

Conform teoriei, campul higgs, nu transfera energie si nu accelereaza particule, deci nu este o forta.

Bosonul higgs, in schimb, care este o particula, isi obtine masa, ca si oricare alta particula cu masa, in urma interactiunii cu acest camp, este o particula purtatoare de forta, asa cum sunt si fotonii sau gluonii.

E corect sa spunem ca campul higgs nu este o forta, dar bosonul higgs este purtator de forta?

Am impresia că este puţin greşit: energia transferată particulelor prin interacţia cu câmpul Higgs este tocmai energia lor de repaus, asimilată masei de repaus, conform .

E buna intrebarea, si cred ca e greu de dat un raspuns care sa nu ne pacaleasca. Cred ca da, avand in vedere ca intra cu un cuplaj dat in lagrangianul unui camp de particule (electroni de exemplu), campul Higgs reprezinta o forta cam in acelasi sens in care campul electromagnetic reprezinta o forta, dar spre deosebire de acesta, nu are un analog clasic care sa fie accesibil intuitiei.

Mai departe, bosonul Higgs nu are sarcina electrica sau slaba, dar are masa, astfel ca s-ar putea sa existe o interactie suplimentara intre Higgs si celelalte particule, mediata de campul gravitational.

Razvan a scris: energia transferată particulelor prin interacţia cu câmpul Higgs este tocmai energia lor de repaus, asimilată masei de repaus, conform .

Ceva (partial) imi place in aceasta exprimare si as vrea sa fie detaliata, dezvoltata, ar putea sa fie pe drumul cel bun (daca vrea desigur cineva sa incerce).
Nu ezitati, sfortati-va intelectul, imaginatia, poate reusiti si veti fi rasplatiti.
Dar, dar nu uitati ca energia cinetica este 1/2 x mv^2. Si asta se ataseaza la energia de repaus Eo.  De ce 1/2, ce se ascunde aici ?  Oare Eo nu este si ea ceva 1/2 din altceva ?
Poate ca orice lucru vizibil are si o jumatate invizibila, fara de care nu ar exista.

Mulţumim pentru aprecieri. Totodată energia cinetică mai poate fi exprimată şi prin relaţia , aşa că ce te faci?
De altfel, ai mai jos imaginea unor aproximări ale energiei cinetice exprimate prin formulele bine cunoscute:

Spoiler:

respectiv , ,  plus ceea ce am scris mai sus!

De fapt graficul energiei de repaus apare cam aşa:

Spoiler:

Cer timp de re-gandire, nu-mi vine taman acum sa cred ca energia de repaus nu contine in ea si o f.mare proportie de inertie de rotatie zis "momentum". Pana acum un moment eu necredinciosul "credeam" sigur ca Eo este un "moment". Un moment fericit in viata cuantei, ca fara el noi n-am fi..
Si DA, exista doua faze in viata oricarei cuante, dar in nici in caz nu trec la transformare printrun moment zero, sa devina momentul chiar negativ. Parca se spunea la ceva.... UP si DOWN !!!
Oare HIGGS are moment ?

Eu am sperat că ai redevenit serios (de-aia ţi-am şi dat verde), dar dacă vei continua cu acest mod de adresare, nu prea ştiu cine te va băga în seamă.

Razvan a scris:
De fapt graficul energiei de repaus apare cam aşa:

Spoiler:

Eu m-am referit la acest grafic si sunt serios. Extrem de serios.  
Il puteti descrie graficul ? Oare nu l-am inteles corect ?
Referitor la aceasta postare:
https://cercetare.forumgratuit.ro/t1154p90-cum-arata-campul-higgs#35858
printre ei la CERN sunt doar extrem de putini si tacuti secretuosi care stiu ce fac. Aceia conduc.
Majoritatea tzopaie.

Desigur. Dar pentru că expunerea acelui grafic necesită implicit noţiuni de quadrivectori, quadriimpuls şi quadriviteză, care singure, pentru a fi descrise aici pot face subiectul unui topic separat, prefer să-ţi ofer link-ul de unde l-am preluat (din păcate, în limba engleză, însă este o expunere completă a mai multor fenomene implicând manifestarea spaţiu-timp).
http://www.av8n.com/physics/spacetime-welcome.htm#sec-ke

Multumesc de acest raspuns sincer si civilizat. Este totusi o surpriza.
Cred insa ca explicatiile pot fi si mult mai simple, clare, intuitive, descriptive..
Va invit sa le descoperiti fara nu stiu ce  aparat abscons matematic.
Apoi le puteti imbarliga si matematic prin calcul tensorial,  vectori, torsori, vortextori, etc..
(sunt expert in anumite "spatii" si geometrii dinamice 3D !!!)
Si as mai adauga, particula HIGGS poate avea impuls ?

În regulă. Se vede clar necesitatea creării unui topic separat, în care să fie prezentate noţiuni de bază de relativitate generalizată, tocmai pentru a putea fi înţelese şi alte fenomene ce derivă de acolo.
Să sperăm că în măsura timpului necesar se va ocupa cineva (aici mă refer mai mult la mine şi la omuldinlună  ). Însă subiectul este destul de avansat şi va trebui tratat cu mare "atenţie" pentru a ne găsi cuvintele potrivite ca el să fie înţeles chiar şi de "mama mare"!
Asta nu este un mod de jignire (sper să nu fiu greşit înţeles), ci reprezintă faptul că eşti capabil să explici ceva atunci când pricepe şi o babă (adică prin babă înţelegându-se o persoană care nu are nici un fel de cunoştinţe în domeniu - ca să nu jignesc babele)!

gafiteanu a scris:Si as mai adauga, particula HIGGS poate avea impuls ?

Cu siguranţă prezintă impuls, din moment ce bosonul Higgs mediază interacţia cu câmpl Higgs, deci este o particulă purtătoare de forţă. Bineînţeles, valoarea impulsului său este  numeric egală cu , unde reprezintă echivalentul său energetic.