S’il est impossible de créer de la matière, comment un champ de Higgs Boson peut-il donner de la masse aux objets?

Peasy facile

S’il est impossible de créer de la matière, comment un champ de Higgs Boson peut-il donner de la masse aux objets?


mat · ter ˈmadər / nom 1. substance physique en général, distincte de l’esprit et de l’esprit; (en physique) ce qui occupe l’espace et possède une masse au repos, surtout distincte de l’énergie.

« la structure et les propriétés de la matière »

La conservation de la masse dit que la matière ne peut pas être créée ou détruite, alors comment un champ de bosons de Higgs donne-t-il de la masse aux particules? S’il n’y avait pas de particules de masse dans l’univers avant qu’un champ de bosons de Higgs ne balaye l’univers, alors qu’y avait-il?

Disons simplement que le big bang a eu lieu en fait lorsqu’un champ de bosons de Higgs a balayé le petit univers et a créé des particules qui ont une masse. Un univers existe ailleurs et ils n’ont jamais eu un champ de bosons de Higgs pour donner une masse à leurs particules. Cet univers est-il juste un gâchis de gluons et de photons?

Si les deux seuls objets sans masse sont des gluons et des photons, une combinaison des deux crée-t-elle en quelque sorte des champs de Higgs Boson? Qu’en est-il de la matière noire et de l’énergie noire, pourraient-ils être impliqués? Ou ne connaissons-nous tout simplement pas la réponse à cette question? Est-ce que quelque chose est créé ou est-il en train de se transformer?

immibis

Connaissez-vous la différence entre « matière » et « masse »? Les photons sont-ils importants? Qu’en est-il des électrons et des positrons issus de la production de paires? La «matière» n’est même pas un concept bien défini en physique.

immibis

Et le champ de Higgs n’a pas « balayé l’univers » à un moment donné.

Anna v

La conservation de la masse dit que la masse est conservée, mais c’est une hypothèse, une observation qui a été confirmée en physique classique, mais qui est fausse dans les dimensions de relativité restreinte et les dimensions de mécanique quantique. Le champ Higgs appartient aux deux dernières catégories.

CuriousOne

@immibis: La matière est en fait assez bien définie. La matière a une masse au repos, pas le rayonnement. Maintenant, il se peut que le champ électromagnétique ait une masse de repos minuscule, minuscule, minuscule (personnellement j’aime à le croire), auquel cas la distinction s’effondre en théorie, mais pas en pratique à l’échelle humaine.

CuriousOne

@immibis: Ni moi ni mère nature n’avons jamais prétendu que la matière était conservée. Seuls les physiciens / chimistes qui n’avaient pas encore la moindre idée de la physique nucléaire l’ont fait, à un moment donné au 16e ou au 17e siècle, à peu près. Aujourd’hui, nous savons mieux. Quoi qu’il en soit, les lois de conservation sont surfaites. Ils sont surtout importants pour la personne qui obtiendra un Nobel pour avoir démontré qu’ils ont été violés. 🙂

Réponses


 Communauté

La conservation de la masse dit que la matière ne peut être ni créée ni détruite.

De cette réponse (ci-dessous) de Luboš Motl Conservation of Energy , et aussi, par exemple, de l’idée de l’énergie sombre produisant une expansion de l’univers, il semblerait que la conservation de la masse / énergie ne tient pas, au moins dans le comme nous le voyons dans la mécanique classique. De toute évidence, la matière a été créée à un moment donné après le grand événement, sinon nous ne serions pas ici maintenant.

Pour différents mélanges de matière obéissant à différentes équations d’état (grosso modo, avec différents rapports de pression et de densité d’énergie), on verra l’énergie totale augmenter ou diminuer ou être constante. Généralement, l’énergie totale de l’Univers aura tendance à augmenter à mesure que l’Univers se dilate si l’Univers est rempli de matière de pression de plus en plus négative; l’énergie totale diminuera si elle est remplie de matière de pression de plus en plus positive.

Votre prochain point:

S’il n’y avait pas de particules de masse dans l’univers avant qu’un champ de bosons de Higgs ne balaye l’univers, alors qu’est-ce qu’il y avait.

Si nous prenons l’article Big Bang Beginnings comme référence pour l’évolution de l’univers, juste après le big bang, il peut y avoir eu initialement un rayonnement pur qui, à mesure que la température a chuté, est devenu un mélange de rayonnement et de particules. Nous ne savons pas exactement ce qui s’est passé ou existait avant 10

12

seconde.

entrez la description de l'image ici

Source de l’image: Chronologie de l’univers

Quark Epoch, à partir de 10

12

secondes à 10

6

secondes: les quarks, les électrons et les neutrinos se forment en grand nombre alors que l’univers se refroidit à moins de 10 quadrillions de degrés, et les quatre forces fondamentales prennent leurs formes actuelles. Les quarks et les antiquarks s’anéantissent au contact, mais, dans un processus connu sous le nom de baryogenèse, un surplus de quarks (environ un pour chaque milliard de paires) survit, qui finira par se combiner pour former de la matière.

Je ne pense pas que quiconque sache à quel point dans le temps (ou peut-être simultanément) la création du champ de Higgs s’est produite en ce qui concerne l’apparition des 4 forces distinctes.

Hadron Epoch, à partir de 10

6

secondes à 1 seconde: La température de l’univers se refroidit à environ un billion de degrés, suffisamment froide pour permettre aux quarks de se combiner pour former des hadrons (comme les protons et les neutrons). Les électrons entrant en collision avec des protons dans les conditions extrêmes de l’époque Hadron fusionnent pour former des neutrons et émettre des neutrinos sans masse, qui continuent de se déplacer librement dans l’espace aujourd’hui, à la vitesse de la lumière ou près de celle-ci. Certains neutrons et neutrinos se re-combinent en de nouvelles paires protons-électrons.

Lepton Epoch, de 1 seconde à 3 minutes: après que la majorité (mais pas tous) des hadrons et des antihadrons s’anéantissent à la fin de l’époque des hadrons, les leptons (tels que les électrons) et les antileptons (tels que les positrons) dominent la masse des l’univers. Lorsque les électrons et les positons entrent en collision et s’annihilent, l’énergie sous forme de photons est libérée, et les photons en collision créent à leur tour plus de paires d’électrons-positrons.

Nucléosynthèse, de 3 minutes à 20 minutes: la température de l’univers tombe au point (environ un milliard de degrés) où les noyaux atomiques peuvent commencer à se former lorsque les protons et les neutrons se combinent par fusion nucléaire pour former les noyaux des éléments simples de l’hydrogène, l’hélium et le lithium. Après environ 20 minutes, la température et la densité de l’univers sont tombées au point où la fusion nucléaire ne peut pas continuer.

Votre prochaine question:

Disons simplement que le big bang a eu lieu en fait lorsqu’un champ de bosons de Higgs a balayé le petit univers et a créé des particules qui ont une masse. Un univers existe ailleurs et ils n’ont jamais eu un champ de bosons de Higgs pour donner une masse à leurs particules. Cet univers est-il juste un gâchis de gluons et de photons?

Oui, sans une symétrie brisant le champ de Higgs, toutes les particules possibles, en plus des porteurs de force que vous mentionnez ci-dessus, auraient été sans masse.

Je m’excuse, mais je pense que le reste de vos questions dans votre message nécessite une réponse distincte.

Peasy facile

Ouah merci! Vous y avez consacré beaucoup d’efforts et cela a vraiment bien répondu à la plupart de mes questions.


 Anna v

Conservation de la masse

Faux, il n’y a pas de conservation de masse. Il y a conservation de l’énergie. Aux énergies non relativistes, le monde classique, la masse semble être conservée car les effets relativistes de tout mouvement sont minuscules.

dit que la matière ne peut pas être créée ou détruite, alors comment un champ de bosons de Higgs donne-t-il une masse de particules? S’il n’y avait pas de particules de masse dans l’univers avant qu’un champ de bosons de Higgs ne balaye l’univers, alors qu’y avait-il?

Les champs de Higgs appartiennent au régime relativiste des calculs. . Comme le montre la réponse de CountTo10 dans le modèle accepté de l’univers, il y avait de l’énergie et de l’élan et des particules sans masse, jusqu’à ce que l’expansion atteigne l’énergie de rupture de symétrie où le champ de Higgs a donné des masses à des particules élémentaires faiblement interactives, y compris le boson de Higgs lui-même, environ 10 ^ -10 secondes.

Si les deux seuls objets sans masse sont des gluons et des photons, une combinaison des deux crée-t-elle en quelque sorte des champs de Higgs Boson?

Le modèle standard de la physique des particules est appelé standard pour une raison: il ne peut pas être brisé à la carte. Il a des prédictions spécifiques et propose des interactions spécifiques pour les particules, et comme il a été validé maintes et maintes fois, il est appelé standard .

Il n’y a pas de « création de champs » dans ce modèle. Les champs sont présumés exister, puis les mathématiques développent des prédictions qui ont été testées encore et encore.

Qu’en est-il de la matière noire et de l’énergie noire, pourraient-ils être impliqués? Ou ne connaissons-nous tout simplement pas la réponse à cette question? Est-ce que quelque chose est créé ou est-il en train de se transformer?

La matière noire et l’énergie noire font l’objet de recherches actuelles. La matière noire peut être une conséquence des champs du modèle standard ou non. Il peut y avoir des particules appelées Wimps créant de la matière noire, mais il existe d’autres modèles qui tentent d’expliquer la matière noire.

L’énergie sombre est invoquée pour expliquer l’expansion accélérée de l’univers, et c’est à ce stade que la modélisation mathématique de l’univers est arrivée. Actuellement, les modèles de particules n’ont aucun lien avec l’énergie sombre, car les masses impliquées dans la physique des particules sont minuscules et l’interaction gravitationnelle négligeable au niveau des particules. La question doit être adressée à un modèle standard quantifié unifié lorsqu’il est trouvé Un modèle qui unifie la gravité aux trois autres forces. Des recherches sont en cours.

Est-ce que quelque chose est créé ou est-il en train de se transformer?

Le modèle BB actuel de l’univers suppose qu’après l’état d’inflation, l’énergie et l’élan de l’univers actuel suivent la conservation de l’énergie et de l’élan, ainsi l’énergie est transformée en masse et en arrière, non créée. Le besoin d’énergie sombre indique cependant que l’énergie pénètre dans le système sous la forme d’une séparation d’amas massifs. Cela ne conduit pas directement au microcosme de particules où des masses sont créées et détruites, mais oui, la matière peut être créée par l’afflux d’énergie sombre.

Encore une fois, la matière noire et l’énergie noire font l’objet de recherches actuelles: observationnelles, expérimentales et théortiques.

 

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