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

הבסיס על בוזון היגס - דייב בארני וסטיב גולדפארב

Transcriber: Andrea McDonough Reviewer: Jessica Ruby

תרגום: Ido Dekkers עריכה: Sigal Tifferet

So two guys walk into a bar.

אז שני בחורים נכנסים לבר.

Really?

No, seriously.

באמת?

לא, באמת.

Two guys walk into a bar,

שני בחורים נכנסים לבר,

an ice cream bar:

בר גלידה:

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

דייב, פיסיקאי שעובד על מרסק ההדרונים הגדול ב CERN,

the European laboratory for particle physics,

המעבדה האירופאית לפיסיקת חלקיקים,

and Steve, a blues singer.

וסטיב, זמר בלוז.

"Dave, how's it going?"

"דייב, איך הולך?"

"Steve, good to see you!"

"סטיב, טוב לראות אותך!"

"Two scoops of chocolate almond for me."

"שני כדורים של שוקולד אגוזים בשבילי."

"Vanilla shake."

"שייק וניל."

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

היי, בדיוק ראיתי על ה LHC בטלביזיה.

You guys found bozo in your detector?"

אתם מצאתם את בוזו בגלאי?"

"Well, not exactly.

ובכן, לא בדיוק.

We found a boson,

מצאנו בוזון,

probably the Higgs boson."

כנראה את היגס בוזון."

"What's that?"

"מה זה?"

"It's a particle."

"זה חלקיק."

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

"אתם לא מוצאים חלקיקים כל הזמן?"

"Yes, but this one means

"כן אבל זה אומר

that the Higgs field might really exist."

ששדה היגס אולי באמת קיים."

"Field? What field?"

"שדה? איזה שדה?"

"The Higgs field.

"שדה היגס.

It's named after Peter Higgs,

שנקרא על שם פיטר היגס,

although many others contributed to the idea.

למרות שהרבה אנשים תרמו לרעיון.

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

זה לא שדה בו מגדלים תירס,

but a hypothetical, invisible kind of force field

אלא סוג של שדה היפותטי, בלתי נראה

that pervades the whole universe."

שנמצא בכל היקום."

"Hmmmm, okay.

"המממ, אוקיי.

If it pervades the whole universe,

אם הוא בכל היקום,

how come I've never seen it?

איך אף פעם לא ראיתי אותו?

That's a bit strange."

זה קצת מוזר."

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

"ובכן, למעשה, זה לא כל כך מוזר.

Think of the air around us.

תחשוב על האויר סביבנו.

We can't see it or smell it.

אנחנו לא יכולים לראות או להריח אותו.

Well, perhaps in some places we can.

ובכן, אולי בכמה מקומות אנחנו יכולים.

But we can detect its presence with sophisticated equipment,

אבל אנחנו יכולים לגלות את הנוכחות שלו עם מכשור משוכלל,

like our own bodies.

כמו הגוף שלנו.

So the fact that we can't see something

אז העובדה שאנחנו לא רואים משהו

just makes it a bit harder to determine

רק הופכת את זה ליותר קשה לקבוע

whether its really there or not."

אם הוא שם או לא."

"Alright, go on."

" בסדר, תמשיך."

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

אז, אנחנו מאמינים ששדה היגס הוא סביבנו בכל מקום,

everywhere in the universe.

כל מקום ביקום.

And what it does is rather special -

ומה שהוא עושה הוא די מיוחד -

it gives mass to elementary particles."

הוא נותן מאסה לחלקיקי היסוד."

"What's an elementary particle?"

"מה זה חלקיק יסוד?"

"An elementary particle is what we call

"חלקיקי יסוד הוא מה שאנחנו קוראים לו

particles that have no structure,

חלקיק שאין לו שום מבנה,

they can't be divided,

אי אפשר לחלק אותם,

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

הם אבני הבניין הבסיסיות של היקום."

"I thought those were atoms."

"חשבתי שאלה אטומים."

"Well, atoms are actually made of smaller components,

"ובכן, אטומים עשויים למעשה מחלקים קטנים יותר,

protons, neutrons, and electrons.

פרוטונים, ניוטרונים ואלקטרונים.

While electrons are fundamental particles,

ובעוד שאלקטרונים הם חלקיקים יסודיים,

neutrons and protons are not.

ניוטרונים ופרוטונים הם לא.

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

הם עשויים מחלקיקי יסוד אחרים שנקראים קווארקים."

"Sounds like Russian dolls.

"נשמע כמו בובות רוסיות.

Does it ever end?"

זה נגמר אי פעם?"

"Actually, we don't really know.

"למעשה אנחנו לא באמת יודעים.

But our current understanding

אבל ההבנה הנוכחית שלנו

is called the Standard Model.

נקראת המודל הסטנדרטי.

In it, there are two types of fundamental particles:

בו, יש שני סוגים של חלקיקי יסוד:

the fermions, that make up matter,

הפרמיונים, שיוצרים את החומר,

and the bosons, that carry forces.

ובוזונים, שנושאים את הכוחות.

We often order these particles

אנחנו לרוב מסדרים את החלקיקים האלה

according to their properties, such as mass.

לפי התכונות שלהם, כמו מאסה.

We can measure the masses of the particles,

אנחנו יכולים למדוד את המאסה של החלקיקים,

but we never really knew where this mass came from

אבל מעולם לא ידענו מאיפה המאסה הזו מגיעה

or why they have the masses they do."

או למה יש להם את המאסה שיש להם."

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

"אז איך שדה ההיגס הזה מסביר את המאסה?"

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

"ובכן, כשחלקיק עובר דרך שדה היגס,

it interacts and gets mass.

הוא מתקשר ומקבל מאסה.

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

כמה שהוא מתקשר יותר, יש לו יותר מאסה."

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

"אוקיי, אני מבין את זה בערך, אבל זה באמת חשוב?

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

כלומר, מה אם אין שדה היגס?"

"If there were no Higgs field,

"אם אין שדה היגס,

the world wouldn't exist at all.

העולם לא היה קיים.

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

לא היו כוכבים, לא פלנטות, לא אויר, לא היה כלום,

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

אפילו לא הכפית או הגלידה שאתה אוכל."

"Oh, that would be bad.

"אוה, זה היה רע.

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

אוקיי, אבל איפה הבוזון היגס הזה נכנס לדברים?"

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

"בסדר, עכשיו, אתם רואה את הדובדבן בשייק שלי?"

"Can I have it?"

"אני יכול לקבל אותו?"

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

"לא, עדיין לא. אנחנו צריכים להשתמש בו כאנלוגיה קודם."

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

"אוה, בסדר, הדובדבן הוא בוזון היגס."

"No, not quite.

"לא, לא בדיוק.

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

הדובדבן הוא חלקיק שנע דרך שדה היגס, השייק.

The shake gives the cherry its mass."

השייק נותן לדובדבן את המאסה שלו."

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

"אני מבין, אוקיי, אז המולקולות של השייק הם בוזוני היגס!"

"Well, you're getting closer.

"ובכן, אתה מתקרב.

It takes an excitation of the Higgs field

זה מצריך את העוררות של שדה היגס

to produce the Higgs boson.

כדי ליצור את בוזון היגס.

So, for example, if I were to add energy

אז, לדוגמה, אם היינו מוסיפים אנרגיה

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

על ידי, נגיד, להפיל את הדובדבן הזה לתוך השייק,"

"Ah, then the drops that spill on the bar

"אה, אז הטיפות שנשפכות על הדלפק

are the Higgs bosons."

הם בוזוני היגס."

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

"כמעט! השפריץ עצמו הוא בוזון היגס."

"Are you serious?"

"אתה רציני?"

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

"ובכן, זה מה שהמכאניקה הקוואנטית מלמדת אותנו.

In fact, all particles are excitations of fields."

למעשה, כל החלקיקים הם עירור של שדות."

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

"אוקיי, בסדר. אז, אני בערך מבין למה אתה אוהב פיסיקת חלקיקים,

it's quite cool,

זה די מגניב,

strange, but cool."

מוזר אבל מגניב."

"Yeah, you could call it a bit strange,

"כן, אתה יכול לקרוא לזה קצת מוזר,

it's not like everyday life.

זה לא כמו החיים היום יומיים.

The Higgs boson is an excitation of the Higgs field.

בוזון היגס הוא עוררות של שדה היגס.

By finding the Higgs boson,

על ידי מציאת בוזון הידס,

we know that the Higgs field exists."

אנחנו יודעים ששדה היגס קיים."

"Right. So now you found it,

"בסדר. אז עכשיו שמצאתם אותו,

we know this Higgs field exists.

אנחנו יודעים ששדה היגס הזה קיים.

You must be done.

כנראה סיימתם.

Is there anything left of particle physics?"

יש עוד משהו בפיסיקת חלקיקים?"

"Actually, we've just begun.

"למעשה רק התחלנו.

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

זה בערך ככה, אתה יודע, כשקולומבוס חשב

he had found a new route to India.

שהוא מצא נתיב חדש להודו.

He'd, indeed, found something new,

הוא באמת מצא משהוא חדש,

but not quite what he was expecting.

אבל לא בדיוק מה שהוא ציפה.

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

אז, ראשית, אנחנו צריכים לוודא שהבוזון שמצאנו

is actually the Higgs boson.

הוא למעשה בוזון היגס.

It seems to fit, but we need to measure

נראה שהוא מתאים, אבל אנחנו צריכים למדוד

its properties to be sure."

את התכונות שלו כדי להיות בטוחים."

"How'd you do that?"

"איך עושים את זה?"

"Take a lot more data.

"אוספים עוד הרבה מידע.

This new boson lives for only a very short time

הבוזון החדש הזה חי רק למשך זמן ממש קצר

before it breaks down or decays

לפני שהוא מתפרק או דועך

into lighter, more stable particles.

לחלקיקים יותר קלים ויציבים.

By measuring these particles,

על ידי מדידת החלקיקים האלה,

you learn about the properties of the boson."

אנחנו לומדים על התכונות של הבוזון."

"And what exactly are you looking for?"

"ומה בדיוק אתם מחפשים?"

"Well, the Standard Model predicts how often

"ובכן, המודל הסטנדרטי מנבא כמה פעמים

and in what ways the Higgs boson would decay

ובאילו דרכים בוזון היגס ידעך

to the various, lighter particles.

לחלקיקים שונים , קלים יותר.

So we want to see if the particle we have found

אז אנחנו רוצים לראות אם החלקיק הזה שאנחנו מצאנו

is the one predicted by the Standard Model

הוא זה שאנחנו מנבאים במודל הסטנדרטי

or if it fits into other possible theoretical models."

או אם הוא מתאים למודלים תאורטיים אחרים."

"And if it fits a different model?"

"ואם הוא מתאים למודלים אחרים?"

"That would be even more exciting!

"זה יהיה אפילו יותר מרגש!

In fact, that's how science advances.

למעשה, כך המדע מתקדם.

We replace old models with new ones

אנחנו מחליפים מודלים ישנים בחדשים

if they better explain our observations."

אם הם מסבירים את התצפיות שלנו טוב יותר."

"Right, so it seems like finding this Higgs boson

"בסדר, אז נראה שמציאת בוזון היגס

gives a direction for exploration,

נותנת כיוון למחקר,

a bit like that Columbus guy heading west."

מעט כמו קולומבוס ההוא ששט למערב."

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

"בדיוק! וזו באמת רק ההתחלה."