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

พื้นฐานเกี่ยวกับฮิกส์ โบซอน - แดฟ บาร์นี่ (Dave Barney) และ สตีฟ โกลด์ฟาร์บ (Steve Goldfarb)

Transcriber: Andrea McDonough Reviewer: Jessica Ruby

Translator: Kelwalin Dhanasarnsombut Reviewer: Unnawut Leepaisalsuwanna

So two guys walk into a bar.

มีชายสองคนเดินเข้าไปในบาร์

Really?

No, seriously.

เอาจริงดิ

เฮ้ย จริงๆ

Two guys walk into a bar,

มีชายสองคนเดินเข้าไปในบาร์

an ice cream bar:

เป็นบาร์ไอศกรีมนะ

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

เดฟ เป็นนักฟิสิกส์ ทำงานกับ Large Hadron Collider (LHC) ที่ CERN

the European laboratory for particle physics,

ห้องทดลองในยุโรปสำหรับฟิสิกส์เชิงอนุภาค

and Steve, a blues singer.

และสตีฟ นักร้องเพลงบลู

"Dave, how's it going?"

"เดฟ เป็นไงมั่ง"

"Steve, good to see you!"

"สตีฟ ดีจังที่เจอคุณ"

"Two scoops of chocolate almond for me."

"ผมเอาช็อคโกแลตอัลม่อนสองลูกครับ"

"Vanilla shake."

"วานิลลาปั่นครับ"

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

"นี่ๆ ผมเพิ่งเห็นเกี่ยวกับอะไรบางอย่างที่ LHC ในทีวี

You guys found bozo in your detector?"

พวกคุณพบ โบโซ่ ในตัวตรวจจับใช่มะ"

"Well, not exactly.

"เออ ไม่ค่อยจะใช่นะ

We found a boson,

เราเจอ โบซอน

probably the Higgs boson."

อาจเป็น ฮิกส์ โบซอน ก็ได้"

"What's that?"

"คืออะไรอะ"

"It's a particle."

"มันเป็นอนุภาคน่ะ"

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

"คุณไม่ได้เจออนุภาคอยู่แล้วเป็นประจำหรอ"

"Yes, but this one means

"ใช่ แต่อันนี้หมายความว่า

that the Higgs field might really exist."

สนามฮิกส์ (Higgs field) อาจมีอยู่จริงๆ"

"Field? What field?"

"สนาม? สนามอะไรอะ"

"The Higgs field.

"สนามฮิกส์น่ะ"

It's named after Peter Higgs,

ตั้งชื่อตาม ปีเตอร์ ฮิกส์ (Peter Higgs)

although many others contributed to the idea.

แม้ว่ามีอีกหลายคนที่ร่วมกันคิด

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

มันไม่ใช่สนาม ในแบบที่นายปลูกข้าวโพดนะ

but a hypothetical, invisible kind of force field

แต่เป็นสนามในสมมติฐาน สนามพลังในแบบที่มองไม่เห็น

that pervades the whole universe."

ที่แพร่กระจายไปทั่วเอกภพน่ะ"

"Hmmmm, okay.

"อืม โอเค

If it pervades the whole universe,

แล้วถ้ามันกระจายไปทั่วเอกภพ

how come I've never seen it?

ทำไมฉันไม่เห็นจะเคยเห็นมันเลย

That's a bit strange."

มันแปลกๆอยู่นะ"

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

"อืม ที่จริงแล้ว มันไม่ได้แปลกอะไรมากหรอก

Think of the air around us.

ลองคิดถึงอากาศรอบตัวเราสิ

We can't see it or smell it.

พวกเราไม่เห็น หรือไม่ได้กลิ่นมัน

Well, perhaps in some places we can.

แม้บางที่เอาอาจจะได้กลิ่นก็เหอะ

But we can detect its presence with sophisticated equipment,

แต่เราสามารถรับรู้ถึงตัวตนของมันได้ด้วยอุปกรณ์ที่ซับซ้อน

like our own bodies.

เหมือนกับร่างกายของเรา

So the fact that we can't see something

ดังนั้น ความจริงที่ว่าเราไม่สามารถเห็นอะไรบางอย่าง

just makes it a bit harder to determine

มันแค่ทำให้ยากต่อการตรวจจับขึ้นมาอีกนิด

whether its really there or not."

ว่ามันมีอยู่จริงๆ หรือไม่กันแน่"

"Alright, go on."

"อาฮะ ว่าต่อสิ"

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

"ดังนั้น พวกเราเชื่อว่า สนามฮิกส์ที่ว่านี้อยู่รอบๆเรา

everywhere in the universe.

ทุกที่ในเอกภพ

And what it does is rather special -

และสิ่งที่มันทำค่อนข้างพิเศษ

it gives mass to elementary particles."

มันให้มวลกับ อนุภาคมูลฐานต่างๆ"

"What's an elementary particle?"

"อะไรคืออนุภาคมูลฐานหรอ"

"An elementary particle is what we call

"อนุภาคมูลฐานคือสิ่งที่เราเรียก

particles that have no structure,

อนุภาคที่ไม่มีโครงสร้าง

they can't be divided,

มันไม่สามารถถูกแบ่งย่อยได้อีก

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

พวกมันเป็นโครงสร้างพื้นฐานของเอกภพ"

"I thought those were atoms."

"ฉันนึกว่านั่นคืออะตอมซะอีก"

"Well, atoms are actually made of smaller components,

"ที่จริง อะตอมประกอบด้วยองค์ประกอบที่เล็กกว่า

protons, neutrons, and electrons.

โปรตอน นิวตรอน และอิเล็กตรอน

While electrons are fundamental particles,

ในขณะที่อิเล็กตรอนเป็นอนุภาคมูลฐาน

neutrons and protons are not.

นิวตรอนและโปรตอนไม่ใช่นะ

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

พวกมันประกอบขึ้นจากอนุภาคพื้นฐานที่เรียกว่า ควอร์ก (quark)

"Sounds like Russian dolls.

"ฟังดูยังกับตุ๊กตารัสเซีย

Does it ever end?"

มันมีที่สิ้นสุดไม๊อะ"

"Actually, we don't really know.

"จริงๆนะ เราก็ไม่รู้เหมือนกัน

But our current understanding

แต่ที่เราเข้าใจตอนนี้

is called the Standard Model.

มันเรียกว่า แบบจำลองมาตรฐาน (Standard Model)

In it, there are two types of fundamental particles:

ในนั้น มันมีอนุภาคมูลฐานสองชนิด

the fermions, that make up matter,

เฟอร์มิออน (fermions) ที่เป็นส่วนประกอบของสสาร

and the bosons, that carry forces.

และโบซอน ที่บรรจุไปด้วยแรง

We often order these particles

พวกเรามักจัดลำดับอนุภาคเหล่านี้

according to their properties, such as mass.

ตามคุณสมบัติของพวกมัน เช่น มวล

We can measure the masses of the particles,

พวกเราสามารถวัดมวลของอนุภาคเหล่านี้ได้

but we never really knew where this mass came from

แต่เราไม่เคยรู้จริงๆว่า มวลพวกนี้มันมาจากไหน

or why they have the masses they do."

หรือว่าทำไมพวกมันถึงมีมวลอย่างที่เป็นอยู่"

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

"แล้ว สนามฮิกส์นี่มันช่วยอธิบายเรื่องมวลได้ยังไงล่ะ"

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

"อ้อ เมื่ออนุภาคผ่านเข้าไปยังสนามฮิกส์

it interacts and gets mass.

มันมีปฎิสัมพันธ์กันและได้มวล

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

ยิ่งมันมีปฎิสัมพันธ์มากเท่าไร มันยิ่งมีมวลมากเท่านั้น"

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

"โอเค ฉันพอจะเข้าใจอะนะ แต่มันสำคัญจริงๆหรอ

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

ฉันหมายความว่า ถ้ามันไม่มีสนามฮิกส์ล่ะ"

"If there were no Higgs field,

"ถ้าไม่มีสนามฮิกส์หรอ

the world wouldn't exist at all.

โลกนี้ก็คงจะมีอยู่ไม่ได้หรอก

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

จะไม่มีดาว ไม่มีดาวเคราะห์ ไม่มีอากาศ ไม่มีอะไรเลย

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

ไม่มีแม้แต่ช้อนนั่น หรือไอศกรีมที่นายกำลังกินอยู่"

"Oh, that would be bad.

"โอ้ แบบนี้ก็แย่น่ะสิ

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

โอเค แต่ฮิกส์ โบซอนมันเข้ากับ แบบจำลองมาตรฐานตรงไหนหรอ"

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

"เอาล่ะ ทีนี้ นายเห็นเชอรี่ในน้ำปั่นฉันไม๊"

"Can I have it?"

"ขอได้ป่าวอะ"

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

"ไม่ ยังก่อน เราต้องใช้มันในการอุปมาก่อน"

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

"โอ ก็ได้ เชอรี่คือฮิกส์ โบซอน"

"No, not quite.

"ไม่ค่อยจะใช่นะ"

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

เชอรี่เป็นอนุภาคที่กำลังเคลื่อนที่ผ่านสนามฮิกส์ซึ่งก็คือน้ำปั่น

The shake gives the cherry its mass."

น้ำปั่นให้มวลกับเชอรี่"

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

"อ้อ เข้าใจละ โอเค แบบว่าโมเลกุลของน้ำปั่นก็คือ ฮิกส์ โบซอน"

"Well, you're getting closer.

"เอ่อ นายเกือบถูกละ"

It takes an excitation of the Higgs field

"มันรับเอาการกระตุ้นมาจากสนามฮิกส์

to produce the Higgs boson.

ในการสร้าง ฮิกส์ โบซอน

So, for example, if I were to add energy

ดังนั้น เพื่อเป็นตัวอย่าง ถ้าฉันต้องการเติมพลังงาน

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

เช่น โดยการปล่อยลูกเชอรี่ลงในน้ำปั่น"

"Ah, then the drops that spill on the bar

"อ่า อย่างนั้นหยดน้ำที่กระเด็นลงบนโต๊ะ

are the Higgs bosons."

ก็คือ ฮิกส์ โบซอน"

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

"เกือบละ การกระเด็นนี่แหละที่เป็นฮิกส์ โบซอน"

"Are you serious?"

"เฮ้ย นี่จริงดิ"

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

"อืม นั่นเป็นสิ่งที่กลศาสตร์ควอนตัมสอนเรา

In fact, all particles are excitations of fields."

ที่จริงนะ อนุภาคทุกอย่างก็คือการกระตุ้นของสนาม"

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

"โอเค เอาล่ะ ฉันพอจะเห็นละ ว่าทำไมนายถึงชอบฟิสิกส์เชิงอนุภาคมาก

it's quite cool,

มันค่อนข้างเจ๋ง

strange, but cool."

แปลก แต่เจ๋งดี"

"Yeah, you could call it a bit strange,

"ใช่ นายจะว่ามันแปลกไปหน่อยก็ได้

it's not like everyday life.

มันไม่เหมือนอะไรในชีวิตประจำวัน

The Higgs boson is an excitation of the Higgs field.

ฮิกส์ โบซอน คือการการะตุ้นของสนามฮิกส์

By finding the Higgs boson,

ดังนั้น จากการค้นพบ ฮิกส์ โบซอน

we know that the Higgs field exists."

พวกเรารู้ก็ว่า สนามฮิกส์ มีอยู่จริง

"Right. So now you found it,

"เอาล่ะ ทีนี้นายก็เจอมันแล้ว

we know this Higgs field exists.

เรารู้แล้วว่า สนามฮิกส์มีอยู่จริง

You must be done.

ก็จบกันแล้วดิ

Is there anything left of particle physics?"

มันจะยังเหลืออะไรให้ฟิสิกส์เชิงอนุภาคอีก"

"Actually, we've just begun.

"ที่จริงนะ เราเพิ่งเริ่มเอง

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

มันเหมือนกับ ตอนที่โคลัมบัสคิดว่า

he had found a new route to India.

เขาเจอทางเดินใหม่เพื่อไปอินเดีย

He'd, indeed, found something new,

ใช่ เขาได้เจออะไรใหม่จริงๆ

but not quite what he was expecting.

แต่ไม่ค่อยจะเป็นอย่างที่เขาคาดไว้

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

ดังนั้น อย่างแรกเลย เราต้องการที่จะทำให้มั่นใจก่อน ว่าโบซอนที่เราเจอนั้น

is actually the Higgs boson.

จริงๆ แล้วมันเป็น ฮิกส์ โบซอน

It seems to fit, but we need to measure

มันเหมือนจะเข้ากับแบบจำลองมาตราฐาน แต่เราต้องวัด

its properties to be sure."

คุณสมบัติของมันเพื่อให้มั่นใจ"

"How'd you do that?"

"จะทำอย่างนั้นได้ยังไงน่ะ"

"Take a lot more data.

"ก็เก็บข้อมูลเพิ่มสิ

This new boson lives for only a very short time

โบซอนใหม่นี้ปรากฎอยู่แค่ช่วงเวลาสั้นๆ

before it breaks down or decays

ก่อนที่มันจะแตกตัวหรือสลาย

into lighter, more stable particles.

กลายเป็นอนุภาคที่เบากว่า และเสถียรกว่า

By measuring these particles,

โดยการวัดอนุภาคพวกนี้

you learn about the properties of the boson."

คุณจะได้เรียนรู้เกี่ยวกับคุณสมบัติของโบซอน"

"And what exactly are you looking for?"

"และที่นายมองหาอยู่จริงๆ มันคืออะไร"

"Well, the Standard Model predicts how often

"อืม แบบจำลองพื้นฐานทำนายไว้ว่า

and in what ways the Higgs boson would decay

ฮิกส์ โบซอนสลายตัวไปเป็นอนุภาคอื่นๆ ที่เบากว่า

to the various, lighter particles.

บ่อยแค่ไหนและด้วยวิธีใด

So we want to see if the particle we have found

ดังนั้น เราต้องการที่จะดูว่า อนุภาคที่เราพบ

is the one predicted by the Standard Model

เป็นหนึ่งในที่มีการทำในไว้โดยแบบจำลองมาตราฐาน

or if it fits into other possible theoretical models."

หรือว่ามันจะไปเข้ากันกับแบบจำลองทางทฤษฎีอื่นที่เป็นไปได้"

"And if it fits a different model?"

"แล้วถ้าเกิดมันเข้ากับแบบจำลองอื่นล่ะ"

"That would be even more exciting!

"นั่นก็ยิ่งน่าตื่นเต้นเข้าไปอีก"

In fact, that's how science advances.

ความจริงนะ นั่นเป็นวิธีที่วิทยาศาสตร์ก้าวหน้า

We replace old models with new ones

เราแทนที่แบบจำลองเก่าด้วยอันใหม่

if they better explain our observations."

ที่มันอธิบายผลการสำรวจของเราได้ดีกว่า"

"Right, so it seems like finding this Higgs boson

"โอ้ งั้นมันก็เหมือนกับว่า การค้นหาฮิกส์ โบซอนเนี่ย

gives a direction for exploration,

ให้แนวทางสำหรับการสำรวจ

a bit like that Columbus guy heading west."

คล้ายๆ กับที่นายโคลัมบัสไปสำรวจตะวันตกสินะ"

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

"ใช่แล้ว และนี่มันก็เพิ่งจะเป็นการเริ่มต้นเท่านั้นเอง"