מרד קורח: סיפור של סימטריה

מרד קורח

קורח, השוויוני הקדום, זעק:

כל העדה כולם קדושים… ומדוע תתנשאו? (במדבר ט”ז:ג).

החסידות מסבירה שהקדושה היא אכן זכות מלידה של כולם, אך אורה חייב להיות מתועל דרך תפקידים מובחנים – כוהנים, לויים, ישראלים. דחייתו של קורח את ההיררכיה שנקבעה על ידי האל ודרישתו לשוויון בלתי מובחן אתגרו את הגבולות, ניפצו את אותם ערוצים, וקרעו את האדמה עצמה עליה עמד: האדמה עצמה – סמל למבנה וגבולות – נפתחה לבלוע אותו ואת חלומו על אחידות חסרת גבולות.

השוויון שקורח השתוקק אליו ניתן לתאר כסימטריה. דמיינו חפץ סימטרי לחלוטין, כמו כדור עגול בצורה מושלמת. אתם יכולים לסובב אותו בכל כיוון, והוא תמיד ייראה אותו הדבר. בשפת המתמטיקה, “אחידות” כזו תחת טרנספורמציה (בדוגמה שלנו, סיבוב) נקראת סימטריה.

שדה היגס

1. היקום הסימטרי: התחלה חסרת מסה

זמן קצר לאחר המפץ הגדול, היקום המוקדם היה גם הוא סימטרי לחלוטין. במצב קדמוני זה, הכוחות היסודיים של הטבע, כולל הכוח האלקטרומגנטי (האחראי לאור) והכוח הגרעיני החלש (האחראי להתפרקות רדיואקטיבית), היו מאוחדים לכוח “אלקטרו-חלש” יחיד. המשוואות המתארות כוח מאוחד זה החזיקו ברמה גבוהה של סימטריה, הידועה כסימטריה אלקטרו-חלשה.

תוצאה מרכזית של סימטריה מושלמת זו הייתה שכל החלקיקים היסודיים היו חסרי מסה. בדיוק כפי שכל הנקודות על פני הכדור הסימטרי הן בלתי ניתנות להבחנה, כל החלקיקים ביקום הסימטרי מאוד הזה התנהגו באופן זהה, נעים במהירות האור. בעולם סימטרי לחלוטין הנשלט על ידי הכוח האלקטרו-חלש, לא היה הבדל מהותי בין פוטון (חלקיק האור) לבין הבוזונים W ו-Z (נושאי הכוח החלש).

2. שדה היגס: הסוכן של שבירת הסימטריה

כאן נכנס לתמונה שדה היגס. שדה היגס הנמצא בכל מקום הוא שדה קוונטי החודר לכל המרחב. הקוונטום של שדה זה, בוזון היגס, כונה “החלקיק של אלוהים”. בניגוד לשדות אחרים, לשדה היגס יש מאפיין ייחודי וקריטי: מצב האנרגיה הנמוך ביותר שלו, או “מצב הריק”, אינו אפס. ערך הציפייה הלא-אפסי הזה של הריק הוא המפתח לשבירת הסימטריה האלקטרו-חלשה.

כדי לדמיין זאת, שקלו אנלוגיה קלאסית: סומבררו עגול וסימטרי לחלוטין המונח על שולחן. כדור המונח בזהירות במרכז בדיוק יהיה במצב סימטרי אך בלתי יציב. כל הפרעה קטנה תגרום לכדור להתגלגל למטה אל שולי הסומבררו, ולהתיישב בנקודה אקראית בתעלה העגולה. זוהי הצורה של מה שמכונה פוטנציאל ה”סומבררו” של גולדסטון.

באנלוגיה זו:

• המיקום ההתחלתי במרכז מייצג את מצב האנרגיה הגבוהה והסימטרי של היקום המוקדם, שבו הכוח האלקטרו-חלש היה מאוחד והחלקיקים היו חסרי מסה.
• הפוטנציאל בצורת סומבררו מייצג את אנרגיית הפוטנציאל של שדה היגס.
• השוליים העגולים מייצגים את מצב האנרגיה הנמוך ביותר (ריק) של שדה היגס.
• הכדור המתגלגל למטה מסמל את היקום המתקרר ומתיישב במצב האנרגיה הנמוך ביותר שלו.

כאשר היקום התקרר והתרחב, שדה היגס “התיישב” במצב האנרגיה הנמוך ביותר שלו, בדומה לכדור המתגלגל לשולי הסומבררו. תהליך זה ידוע כשבירת סימטריה ספונטנית. חוקי הפיזיקה הבסיסיים (צורת הסומבררו) נשארים סימטריים, אך מצב היקום (מיקום הכדור בשוליים) אינו סימטרי עוד. היקום בחר כיוון ספציפי ושרירותי ב”מרחב היגס” המופשט.

3. התוצאה של שבירת הסימטריה: הופעת המסה

שבירת הסימטריה האלקטרו-חלשה על ידי שדה היגס יש לה תוצאה עמוקה: היא מעניקה מסה לחלקיקים היסודיים. חלקיקים המקיימים אינטראקציה עם שדה היגס רוכשים מסה דרך משיכה (או חיכוך) עם השדה, בעוד אלה שאינם מקיימים אינטראקציה נשארים חסרי מסה.

עוצמת האינטראקציה עם שדה היגס קובעת את המסה של החלקיק. ככל שחלקיק “נגרר” יותר דרך שדה היגס, כך הוא הופך למסיבי יותר. אלה יוצרים שלוש קטגוריות של חלקיקים:

• בוזוני W ו-Z: נושאי הכוח החלש אלה מקיימים אינטראקציה חזקה עם שדה היגס ולכן הופכים למסיביים מאוד. זו הסיבה שלכוח החלש יש טווח קצר מאוד.
• קוורקים ולפטונים (כמו אלקטרונים): חלקיקים אלה גם מקיימים אינטראקציה עם שדה היגס, רוכשים את המסות המתאימות להם.
• פוטון (וגרביטון היפותטי): נושאי הכוח האלקטרומגנטי (וכוח הכבידה) אינם מקיימים אינטראקציה כלל עם שדה היגס. כתוצאה מכך, הם נשארים חסרי מסה ונעים במהירות האור.

שדה היגס הוא המרכיב היסודי המפר את הסימטריה המושלמת של היקום המוקדם. באמצעות תהליך שבירת הסימטריה הספונטנית, שדה היגס מספק מנגנון לחלקיקים יסודיים לרכוש מסה, ומשנה יקום של חלקיקים חסרי מסה ליקום המורכב והמגוון שאנו מתבוננים בו כיום. ללא שבירת הסימטריה של פוטנציאל היגס, אטומים לא היו יכולים להיווצר לעולם. מגוון, כימיה, חיים – כל אלה נבעו מאותה החלטה יחידה של הקוסמוס לאפשר לסימטריה להיכנע למטרה.

הגילוי של בוזון היגס במאיץ החלקיקים הגדול בשנת 2012 היה אישור מונומנטלי לתמונה היפה והמורכבת הזו של פעולות היסוד של היקום שלנו.

מסקנה

קורח השתוקק לקוסמוס שתקוע באחידות טרום-היגס: מושלם, אך עקר. יצירה אמיתית פורחת רק לאחר שאסימטריה עדינה מתקינה מטרה וכיוון. בדיוק כפי ששבירת הסימטריה ביקום המוקדם יצרה שלושה שושלות של חלקיקים, “שבירת הסימטריה” הרוחנית שקורח אתגר קיבצה שנים עשר שבטים לשלוש שושלות: כוהנים, לויים, ישראלים. “מסה” רוחנית מופיעה באותו האופן כמו מסה פיזית – על ידי חיכוך עם מטרה. רק כאשר נשמה מקבלת משימה מובחנת אורה מאט מספיק כדי להתבטא.

עבודת הכהונה היא האנלוגיה התורנית למנגנון היגס, השובר סימטריה ומעניק לכל נשמה את משימתה הייחודית, תוך שזירת השבטים לאורגניזם אחד.

יחי ההבדל!