The Higgs Field, explained - Don Lincoln

دان لینکلن - توصیفِ میدان هیگز

Translator: Mohsen Heidary Reviewer: Farnaz Saghafi

Without a doubt,

بدون شک

the most exciting scientific observation of 2012

هیجان انگیزترین مشاهده علمی سال ٢٠١٢

was the discovery of a new particle

کشف ذره‌ای جدید

at the CERN laboratory

در آزمایشگاه سرن (CERN) سازمان اروپایی پژوهش‌های هسته‌ای، بود

that could be the Higgs boson,

بنام ذره "بوزون هیگز"

a particle named after physicist Peter Higgs.

ذره‌ای که نامش را از فیزیکدانی به نام "پیترهیگز" گرفته است

The Higgs Field is thought to give mass

تصور می‌شود که میدان هیگز

to fundamental, subatomic particles

به ذرات زیر اتمی بنیادی جرم می‌بخشد

like the quarks

مانند کوارک‌ها

and leptons

و لپتون‌ها

that make up ordinary matter.

که ماده معمولی را تشکیل می‌دهند

The Higgs bosons are wiggles in the field,

بوزون‌های هیگز ارتعاشاتی در میدان هستند

like the bump you see

درست مثل تکان‌هایی که

when you twitch a rope.

هنگام کشیدن ناگهانی یک طناب حس می‌کنید

But how does this field give mass to particles?

اما این میدان چگونه به ذرات جرم می‌بخشد؟

If this sounds confusing to you,

اگر این برای شما گیج کننده به نظر می‌آید

you're not alone.

شما تنها نیستید

In 1993, the British Science Minister

در سال ١٩٩٣ وزیر علوم بریتانیا

challenged physicists to invent a simple way

فیزیکدانان را برای یافتن راهی ساده

to understand all this Higgs stuff.

برای فهم ذرات هیگز به چالش کشید

The prize was a bottle of quality champagne.

جایزه یک بطری شامپاین مرغوب بود

The winning explanation went something like this:

توضیح برنده به این شکل بود

Suppose there's a large cocktail party

یک مهمانی بزرگ را

at the CERN laboratory

در آزمایشگاه سرن در نظر بگیرید

filled with particle physics researchers.

که مملو از پژوهشگران فیزیک ذرات است

This crowd of physicists represents the Higgs field.

این جمعیت از فیزیکدانان معرف میدان هیگز است

If a tax collector entered the party,

اگر یک مامور مالیاتی به مهمانی وارد شود

nobody would want to talk to them,

هیچکس مایل به صحبت با وی نیست

and they could very easily cross the room

و او می‌تواند به راحتی عرض سالن را طی کند

to get to the bar.

و به بار نوشیدنی ها برسد

The tax collector wouldn't interact with the crowd

مامور مالیات با جمیعت تعاملی ندارد

in much the same way

به همین شکل

that some particles don't interact with the Higgs field.

برخی ذرات با میدان هیگز تعامل نمی‌کنند

The particles that don't interact,

ذراتی که تعامل نمی‌کنند

like photons for example,

مانند فوتون

are called massless.

را بدون جرم می‌گویند

Now, suppose that Peter Higgs entered the same room,

حال در نظر بگیرید که پیتر هیگز

perhaps in search of a pint.

به دنبال یک لیوان نوشیدنی به آن سالن وارد شود

In this case, the physicists

در این حالت، فیزیکدانان

will immediately crowd around Higgs

بلافاصله دور و بر هیگز جمع می‌شوند

to discuss with him

تا با او

their efforts to measure the properties

درباره تلاش‌هایشان برای سنجش خصوصیات بوزونی

of his namesake boson.

که نام او بر آن گذاشته شده، گفتگو کنند

Because he interacts strongly with the crowd,

به جهت این که او با جمیعت تعامل زیادی می‌کند

Higgs will move slowly across the room.

هیگز به آرامی در طول سالن حرکت خواهد کرد

Continuing our analogy,

در ادامه این مقایسه

Higgs has become a massive particle

هیگز درخلال تعامل با میدان

through his interactions with the field.

به یک ذره سنگین تبدیل می‌شود

So, if that's the Higgs field,

خوب، اگر میدان هیگز این چنین است

how does the Higgs boson fit into all of this?

چگونه بوزون هیگز در این داستان جا می گیرد؟

Let's pretend our crowd of party goers

بیایید تصور کنیم جمیعت حاضر در جشن

is uniformly spread across the room.

بطور یکسان در سالن پخش شده‌اند

Now suppose someone pops their head in the door

حال در نظر بگیرید یک نفر از در سالن سرک می کشد

to report a rumor of a discovery

تا شایعه کشفی در آزمایشگاه رقیب

at some distant, rival laboratory.

را گزارش دهد

People near the door will hear the rumor,

افراد نزدیک به در، شایعه را می‌شنوند

but people far away won't,

اما آن‌ها که دور هستند نمی‌شنوند

so they'll move closer to the door to ask.

به همین خاطر به در نزدیکتر می‌شوند تا پرس و جو کنند

This will create a clump in the crowd.

و این سبب بوجود آمدن تجمع در جمع حاضر می‌شود

As people have heard the rumor,

همان‌طور که افراد شایعه را می‌شنوند

they will return to their original positions

به جای اولشان در جمع باز می‌گردند

to discuss its implications,

تا درباره آن گفتگو کنند

but people further away will then ask what's going on.

ولی افرادی که دورتر ایستاده‌اند شروع به پرسش می‌کنند که چه شده است؟

The result will be a clump in the crowd

نتیجه، یک تجمع در جمع حاضران خواهد شد

that moves across the room.

که در طول سالن حرکت می‌کند

This clump is analogous to the Higgs boson.

این تجمع مشابه بوزون هیگز است

It is important to remember

مهم است که به یاد داشته باشیم که

that it is not that massive particles

این‌طور نیست که ذرات سنگین تر

interact more with the Higgs field.

با میدان هیگز تعامل بیشتری داشته باشند

In our analogy of the party,

در مقایسه ما در مهمانی

all particles are equal until they enter the room.

تمام ذرات تا زمان ورود به سالن یکسان هستند

Both Peter Higgs and the tax collector have zero mass.

هم پیتر هیگز و هم مامور مالیات هر دو جرم صفر دارند

It is the interaction with the crowd

تعامل با جمعیت است که

that causes them to gain mass.

سبب کسب جرم می‌شود

I'll say that again.

دوباره می‌گویم

Mass comes from interactions with a field.

جرم در اثر تعامل با میدان بوجود می‌آید

So, let's recap.

خوب، بگذارید خلاصه کنیم

A particle gets more or less mass

یک ذره، بسته به نحوه تعاملش با یک میدان

depending on how it interacts with a field,

جرم بیشتر یا کمتری خواهد داشت

just like different people will move through the crowd

درست شبیه افرادی که در میان جمع

at different speeds depending on their popularity.

بسته به میزان محبوبیتشان با سرعت‌های متفاوت حرکت می‌کنند

And the Higgs boson is just a clump in the field,

و بوزون هیگز فقط تجمعی در میدان است

like a rumor crossing the room.

درست شبیه شایعه‌ای که در طول سالن حرکت می‌کند

Of course, this analogy is just that --

و البته این مثال

an analogy,

فقط یک مقایسه است

but it's the best analogy

اما بهترین مقایسه‌ای است

anyone has come up with so far.

که تا کنون کسی توانسته ارائه کند

So, that's it.

خوب، کافی است

That's what the Higgs Field

این‌ها، همه چیز در مورد

and the Higgs boson is all about.

میدان و بوزون هیگز بود

Continuing research will tell us if we found it,

ادامه پژوهش‌ها در این زمینه، بیشتر به ما خواهد آموخت

and the reward will probably be more

و احتمالا جایزه آن‌ها چیزی بیش از

than just a bottle of champagne.

یک بطری شامپاین خواهد بود.