Бунт Кораха
Корах, прото-эгалитарист, воскликнул:
Вся община свята… так почему вы возвышаете себя? (Числа 16:3).
Хасидизм объясняет, что святость действительно является правом каждого от рождения, но ее свет должен быть направлен через различные роли — коганим (священники), левиим (левиты), исраэлим (израильтяне). Отказ Кораха от этой установленной Богом иерархии и требование недифференцированного равенства бросили вызов границам, разрушили эти каналы и разорвали саму землю, на которой он стоял: земля сама — символ структуры и границ — открылась, чтобы поглотить его и его мечту о безграничном единообразии.
Равенство, которого жаждал Корах, можно описать как симметрию. Представьте себе идеально симметричный объект, например, идеально круглый шар. Вы можете вращать его в любом направлении, и он всегда будет выглядеть одинаково. В языке математики такая «одинаковость» при преобразовании (в нашем примере, вращении) называется симметрией.
Поле Хиггса
1. Симметричная Вселенная: Безмассовое Начало
Вскоре после Большого взрыва ранняя Вселенная также была идеально симметричной. В этом первозданном состоянии фундаментальные силы природы, включая электромагнитную силу (ответственную за свет) и слабое ядерное взаимодействие (ответственное за радиоактивный распад), были объединены в единую «электрослабую» силу. Уравнения, описывающие эту объединенную силу, обладали высокой степенью симметрии, известной как электрослабая симметрия.
Ключевым следствием этой идеальной симметрии было то, что все элементарные частицы были безмассовыми. Подобно тому, как все точки на поверхности симметричного шара неразличимы, все частицы в этой высокосимметричной Вселенной вели себя одинаково, перемещаясь со скоростью света. В идеально симметричном мире, управляемом электрослабым взаимодействием, не было существенной разницы между фотоном (частицей света) и W- и Z-бозонами (переносчиками слабого взаимодействия).
2. Поле Хиггса: Агент Нарушения Симметрии
Здесь вступает в игру поле Хиггса. Вездесущее поле Хиггса — это квантовое поле, которое пронизывает все пространство. Квант этого поля, бозон Хиггса, был назван «частицей Бога». В отличие от других полей, поле Хиггса обладает уникальной и важной характеристикой: его состояние с наименьшей энергией, или «вакуумное состояние», не равно нулю. Это ненулевое вакуумное ожидание является ключом к нарушению электрослабой симметрии.
Чтобы визуализировать это, рассмотрим классическую аналогию: идеально симметричное, круглое сомбреро, помещенное на стол. Шар, неустойчиво расположенный в самом центре, находился бы в симметричном, но нестабильном положении. Любое крошечное возмущение заставило бы шар скатиться в край сомбреро, осев в случайной точке круглой впадины. Это форма так называемого «сомбреро» потенциала Голдстоуна.
В этой аналогии:
- Начальное положение в центре представляет собой высокоэнергетическое, симметричное состояние ранней Вселенной, где электрослабое взаимодействие было объединено, а частицы были безмассовыми.
- Потенциал в форме сомбреро представляет собой потенциальную энергию поля Хиггса.
- Круглый край представляет собой состояние с наименьшей энергией (вакуум) поля Хиггса.
- Скатывающийся шар означает охлаждение Вселенной и переход в состояние с наименьшей энергией.
Когда Вселенная остыла и расширилась, поле Хиггса «осело» в свое состояние с наименьшей энергией, подобно тому, как шар скатывается в край сомбреро. Этот процесс известен как спонтанное нарушение симметрии. Основные законы физики (форма сомбреро) остаются симметричными, но состояние Вселенной (положение шара в крае) больше не является симметричным. Вселенная выбрала определенное, произвольное направление в абстрактном «пространстве Хиггса».
3. Следствие Нарушенной Симметрии: Возникновение Массы
Нарушение электрослабой симметрии полем Хиггса имеет глубокое следствие: оно наделяет элементарные частицы массой. Частицы, которые взаимодействуют с полем Хиггса, приобретают массу посредством трения с полем, в то время как те, которые не взаимодействуют, остаются безмассовыми.
Сила взаимодействия с полем Хиггса определяет массу частицы. Чем больше частица «тянется» через поле Хиггса, тем массивнее она становится. Это создает три категории частиц:
- W и Z Бозоны: Эти переносчики слабого взаимодействия сильно взаимодействуют с полем Хиггса и поэтому становятся очень массивными. Вот почему слабое взаимодействие имеет очень короткий радиус действия.
- Кварки и Лептоны (например, электроны): Эти частицы также взаимодействуют с полем Хиггса, приобретая свои соответствующие массы.
- Фотон (и гипотетический гравитон): Переносчики электромагнитной силы (и гравитационной силы) вообще не взаимодействуют с полем Хиггса. В результате они остаются безмассовыми и движутся со скоростью света.
Поле Хиггса является фундаментальным ингредиентом, который нарушает идеальную симметрию ранней Вселенной. Благодаря процессу спонтанного нарушения симметрии поле Хиггса предоставляет механизм для приобретения элементарными частицами массы, превращая Вселенную безмассовых частиц в сложный и разнообразный космос, который мы наблюдаем сегодня. Без этого нарушения симметрии потенциала Хиггса атомы никогда не смогли бы сформироваться. Разнообразие, химия, жизнь — все возникло из этого единственного решения космоса позволить симметрии уступить место цели.
Открытие бозона Хиггса в Большом адронном коллайдере в 2012 году стало монументальным подтверждением этой прекрасной и сложной картины фундаментальных механизмов нашей Вселенной.
Заключение
Корах жаждал космоса, застрявшего в до-хиггсовском единообразии: идеального, но стерильного. Истинное творение расцветает только после того, как тонкая асимметрия устанавливает цель и направление. Подобно тому, как нарушение симметрии в ранней Вселенной создало три линии частиц, духовное «нарушение симметрии», которому бросил вызов Корах, сгруппировало двенадцать колен в три линии: коганим, левиим, исраэлим. Духовная «масса» возникает так же, как и физическая масса — посредством трения с целью. Только когда душа принимает отдельную миссию, ее свет замедляется достаточно, чтобы быть выраженным.
Священническое служение — это аналог Торы механизма Хиггса, который нарушает симметрию и наделяет каждую душу ее уникальной миссией, связывая колена в один организм.
Vive la différence!
