The basics of the Higgs boson - Dave Barney and Steve Goldfarb

الأساسيات في جُسيم بوزون هيغز - ديفيد بارني وستيف جولدفارب

Transcriber: Andrea McDonough Reviewer: Jessica Ruby

المترجم: Hani Eldalees المدقّق: Hussain Laghabi

So two guys walk into a bar.

ذهب صديقان إلى حانة.

Really?

No, seriously.

حقاً؟

لا، جديًا.

Two guys walk into a bar,

ذهب صديقان إلى حانة.

an ice cream bar:

حانة تقدم الآيس كريم

Dave, a physicist working on the Large Hadron Collider at CERN,

(دايف) هو فيزيائي يعمل في مصادم الهادرون الكبير في "CERN"

the European laboratory for particle physics,

المختبر الأوروبي لفيزياء الجسيمات.

and Steve, a blues singer.

و(ستيف) مغني (البلوز).

"Dave, how's it going?"

(دايف) كيف حالك؟

"Steve, good to see you!"

(ستيف) من الجيد أن أراك!

"Two scoops of chocolate almond for me."

مغرفتان من الشوكولاته مع اللوز لي،

"Vanilla shake."

و شراب ميلك شيك الفانيلا

"Hey, I just saw something about the LHC on TV.

لقد رأيت شيئًا عن مصادم الهدرونات الكبير على التلفزيون.

You guys found bozo in your detector?"

لقد وجدتم (بوزو) في الكاشف؟

"Well, not exactly.

ليس تماماً.

We found a boson,

لقد وجدنا (بوزون).

probably the Higgs boson."

غالبًا هو بوزون هيغز.

"What's that?"

ما هو ذاك؟

"It's a particle."

إنه جُسيم.

"Don't you find particles all the time?"

ألا تجدون الجسيمات في كل الأوقات؟

"Yes, but this one means

نعم، ولكن هذا يدل

that the Higgs field might really exist."

أن مجال هيغز يمكن أن يكون موجودًا فعلًا.

"Field? What field?"

مجال! أي مجال هذا؟

"The Higgs field.

إنه مجال هيغز.

It's named after Peter Higgs,

تمت تسميته نسبة إلى (بيتر هيغز)

although many others contributed to the idea.

بالرغم من أن الكثير قد ساهموا في الفكرة.

It isn't a field, like where you grow corn,

وهو ليس كالحقل الذي يستخدم لزراعة الذرة.

but a hypothetical, invisible kind of force field

ولكنه حقل افتراضي وغير مرئي لنوع من القوة

that pervades the whole universe."

تسود الكون كله.

"Hmmmm, okay.

همم، حسنٌ.

If it pervades the whole universe,

إن كان منتشرًا في الكون كله

how come I've never seen it?

فكيف لم أره من قبل؟

That's a bit strange."

هذا أمر غريب.

"Well, actually, it's not that strange.

في الحقيقة أنه ليس بتلك الغرابة.

Think of the air around us.

خذ الهواء حولنا كمثال

We can't see it or smell it.

فنحن لا نراه أو نشم رائحته.

Well, perhaps in some places we can.

ربما نقدر أن نشمه في بعض الأماكن.

But we can detect its presence with sophisticated equipment,

لكن يمكن الكشف عن وجوده باستخدام معدات متطورة

like our own bodies.

كأجسامنا مثلًا.

So the fact that we can't see something

لذلك عدم قدرتنا على رؤية شيء ما

just makes it a bit harder to determine

تجعل من التحقق أمرًا صعبًا

whether its really there or not."

إذا كان ذاك الشيء موجودًا أم لا.

"Alright, go on."

حسنٌ، استمر.

"So, we believe this Higgs field is all around us,

نحن نعتقد أن مجال هيغز محيط بنا

everywhere in the universe.

في كل مكان من الكون.

And what it does is rather special -

ويقوم هذا المجال بشيء مميز

it gives mass to elementary particles."

فهو يتيح للجسيمات الأولية أن يكون لها كتلة.

"What's an elementary particle?"

ما هي الجسيمات الأولية؟

"An elementary particle is what we call

الجسيمات الأساسية هي

particles that have no structure,

جسيمات ليس لها هيكل

they can't be divided,

ولا يمكن أن تتجزأ.

they're the basic building blocks of the universe."

فهي اللبنات الأساسية لبناء الكون

"I thought those were atoms."

ظننتُ أن الذرات هي تلك اللبنات.

"Well, atoms are actually made of smaller components,

في الحقيقة، تتكون الذرات من عناصر أصغر

protons, neutrons, and electrons.

كالبروتونات والنيوترونات والإلكترونات.

While electrons are fundamental particles,

تعتبر الإلكترونات جسيمات أساسية

neutrons and protons are not.

ولكن النيوترونات والبروتونات ليست كذلك.

They are made up of other fundamental particles called quarks."

فهي مكونة من جسيمات أساسية أخرى تسمى (كوارك).

"Sounds like Russian dolls.

يبدو الأمر كالدمى الروسية

Does it ever end?"

هل توجد نهاية لها؟

"Actually, we don't really know.

في الحقيقة نحن لا نعلم ذلك.

But our current understanding

ولكن ما توصلنا له حاليًا

is called the Standard Model.

يُطلق عليه (النموذج القياسي).

In it, there are two types of fundamental particles:

ويوجد في هذا النموذج نوعان من الجسيمات

the fermions, that make up matter,

(فريمون) وهي تدخل في تشكيل المادة.

and the bosons, that carry forces.

و(بوزون) وهي تعمل على نقل القوى المختلفة.

We often order these particles

ونقوم بترتيب هذه الجزيئات

according to their properties, such as mass.

وفقًا لخصائصها مثل الكتلة.

We can measure the masses of the particles,

يمكننا قياس الكتلة في الجزيئات

but we never really knew where this mass came from

ولكننا لا نعرف كيف حصلت تلك الجزيئات على كتلتها،

or why they have the masses they do."

أو لماذا تملك تلك الكُتل.

"So how does this Higgs field thing explain mass?"

كيف إذًا يساعد مجال هيغز على تفسير الكتلة؟

"Well, when a particle passes through the Higgs field,

عندما يعبر جزيء في مجال هيغز

it interacts and gets mass.

فهو يتفاعل ويحصل على كتلة.

The more it interacts, the more mass it has."

وكلما تفاعل أكثر، زادت كتلته.

"OK, I kind of get that, but is it really that important?

أفهم هذا، ولكن أهذا الشيء مهم حقاً؟

I mean, what if there were no Higgs field?"

أعني ماذا لو لم يوجد مجال هيغز؟

"If there were no Higgs field,

لو لم يوجد مجال هيغز

the world wouldn't exist at all.

لما وجد العالم إطلاقًا.

There would be no stars, no planets, no air, no anything,

لما وجدت النجوم أو الكواكب أو الهواء أو أي شيء.

not even that spoon or the ice cream you're eating."

ولا حتى الملعقة أو الآيس كريم الذي تأكله.

"Oh, that would be bad.

كان ليكون هذا سيئًا.

Okay, but where does this Higgs boson fit into things?"

حسنٌ، أين يوجد بوزون هيغر في هذا كله؟

"Alright, now, you see the cherry in my shake?"

حسنٌ، أترى حبة الكرز في شرابي؟

"Can I have it?"

أيمكنني الحصول عليها؟

"No, not yet. We have to use it as an analogy first."

كلا ليس بعد، يجب أن نستخدمها كرمز الآن

"Oh, right, the cherry's the Higgs boson."

حسناً، حبة الكرز هي بوزون هيغز؟

"No, not quite.

ليس تماماً.

The cherry is a particle moving through the Higgs field, the shake.

حبة الكرز هي جزيء يتحرك في مجال هيغز والذي يمثلة شرابي.

The shake gives the cherry its mass."

ويعطي الشراب حبة الكرز كتلتها.

"I get it. Okay, so the molecules of the shake are the Higgs bosons!"

فهمت، الجزيئات في شرابك هي بوزونات هيغز!

"Well, you're getting closer.

إنك تقترب من الفهم.

It takes an excitation of the Higgs field

يتطلب الأمر التفاعل مع مجال هيغز

to produce the Higgs boson.

لإنتاج بوزون هيغز.

So, for example, if I were to add energy

فمثلاً في حال أضفت طاقة

by, say, dropping this cherry in the shake,"

بإسقاط حبة الكرز في الشراب

"Ah, then the drops that spill on the bar

القطرات التي تسقط على الطاولة

are the Higgs bosons."

هي بوزونات هيغز.

"Almost! The splash itself is the Higgs boson."

تقريباً، الدفقة ذاتها هي بوزون هيغز.

"Are you serious?"

هل أنت جاد؟

"Well, that's what quantum mechanics teaches us.

هذا ما يعلمنا إياه ميكانيك الكم.

In fact, all particles are excitations of fields."

في الحقيقة، فإن كل الجزيئات هي نتيجة تفاعل مع مجالات مختلفة.

"Okay, right. Well, I kind of see why you like particle physics,

حسناً، أستطيع أن أفهم لماذا تحب فيزياء الجسيمات.

it's quite cool,

إنه جميل حقاً

strange, but cool."

غريب ولكن جميل.

"Yeah, you could call it a bit strange,

نعم، يمكنك اعتباره غريباً نسبياً

it's not like everyday life.

فهو غير مألوف في حياتنا اليومية.

The Higgs boson is an excitation of the Higgs field.

بوزون هيغز هو نتيجة تفاعل مع مجال هيغز.

By finding the Higgs boson,

عن طريق العثور على بوزون هيغز

we know that the Higgs field exists."

يمكننا معرفة أن مجال هيغز موجود.

"Right. So now you found it,

حسناً، بما أنكم وجدتموه الآن

we know this Higgs field exists.

فنحن عرفنا أن مجال هيغز موجود.

You must be done.

لابد أنكم وصلتم لغايتكم

Is there anything left of particle physics?"

هل توجد أشياء لتنجزوها في فيزياء الجسيمات؟

"Actually, we've just begun.

في الحقيقة، لقد بدأنا للتو.

It's a bit like, you know, when Columbus thought

فالأمر مشابه عندما اعتقد (كولومبوس)

he had found a new route to India.

أنه وجد طريقاً جديداً للهند.

He'd, indeed, found something new,

فهو قد وجد شيئاً جديداً بالفعل

but not quite what he was expecting.

ولكنه ليس الشيء الذي توقع أن يجده.

So, first, we need to make sure that the boson we found

بداية، يجب أن نتأكد أن الجزيء الذي وجدناه

is actually the Higgs boson.

هو بوزون هيغز فعلاً.

It seems to fit, but we need to measure

يبدو مطابقاً للتوقعات، ولكن يجب قياس

its properties to be sure."

خصائصه لكي نتأكد.

"How'd you do that?"

كيف يمكن فعل هذا؟

"Take a lot more data.

يجب أن نجمع بيانات أكثر.

This new boson lives for only a very short time

البوزون الجديد يبقى موجوداً لفترة قصيرة جداً

before it breaks down or decays

قبل أن يضمحل أو ينقسم

into lighter, more stable particles.

إلى جزيئات أكثر استقراراً.

By measuring these particles,

وعن طريق قياس تلك الجزيئات

you learn about the properties of the boson."

نتعلم المزيد عن خصائص البوزون.

"And what exactly are you looking for?"

وما الذي تبحث عنه تحديداً؟

"Well, the Standard Model predicts how often

يقدم النموذج الأساسي توقعات بعدد المرات

and in what ways the Higgs boson would decay

وبالطرق التي يمكن لبوزون هيغز اتباعها ليتحلل

to the various, lighter particles.

لجزيئات مختلفة وأكثر خفة.

So we want to see if the particle we have found

لذلك نود أن نتأكد أن الجزيء الذي عثرنا عليه

is the one predicted by the Standard Model

هو ذاته الذي يتنبأ به النموذج الأساسي

or if it fits into other possible theoretical models."

أو إن كان مطابقاً لنماذج نظرية أخرى.

"And if it fits a different model?"

وفي حال تطابق مع نموذج آخر؟

"That would be even more exciting!

سيكون ذلك أكثر إثارة!

In fact, that's how science advances.

في الحقيقة، هذه هي الطريقة التي تتقدم بها العلوم.

We replace old models with new ones

نقوم باستبدال نماذج قديمة بأخرى جديدة

if they better explain our observations."

في حال قدمت شرح أفضل لملاحظاتنا.

"Right, so it seems like finding this Higgs boson

حسنٌ، يبدو أن إيجاد بوزون هيغز

gives a direction for exploration,

يعطي جهةً لمتابعة الاكتشافات

a bit like that Columbus guy heading west."

مثلما حدث مع (كولومبوس) عننما ذهب باتجاه الغرب.

"Exactly! And this is really just the beginning."

تمامًا. وهذه فعلاً هي البداية فقط.