The Higgs Field, explained - Don Lincoln

Translator: Hoai Minh Reviewer: nguyễn minh tuấn trần

Without a doubt,

Chắc chắn rằng

the most exciting scientific observation of 2012

khám phá khoa học thú vị nhất trong năm 2012

was the discovery of a new particle

là việc tìm ra được một hạt mới

at the CERN laboratory

tại phòng thí nghiệm CERN

that could be the Higgs boson,

đó có thể là Hạt Higgs

a particle named after physicist Peter Higgs.

Loại hạt được đặt tên theo nhà vật lý học Peter Higgs

The Higgs Field is thought to give mass

Trường Higgs được cho là đã

to fundamental, subatomic particles

tạo khối lượng cho nguyên tử cơ bản

like the quarks

như hạt quark

and leptons

nay Leptons

that make up ordinary matter.

rồi từ đó tạo ra những vật chất thường

The Higgs bosons are wiggles in the field,

Những hạt Higgs chuyển động lắc lư trong trường

like the bump you see

như sự va chạm bạn thấy

when you twitch a rope.

khi giật mạnh sợi dây

But how does this field give mass to particles?

Nhưng bằng cách nào trường này đem lại khối lượng cho các hạt

If this sounds confusing to you,

Nó nghe có vẻ rất rắc rối với bạn

you're not alone.

và với ai nó cũng như thế

In 1993, the British Science Minister

Năm 1993, bộ trưởng bộ khoa học Anh

challenged physicists to invent a simple way

đã đố những nhà vật lý tìm ra một cách đơn giản

to understand all this Higgs stuff.

để giải thích về Higgs.

The prize was a bottle of quality champagne.

Phần thưởng là một chai rượu sâm panh hảo hạng

The winning explanation went something like this:

Giải thích đã giành chiến thắng là thế này:

Suppose there's a large cocktail party

Giả sử có một buổi tiệc cocktail ở

at the CERN laboratory

phòng thí nghiệm CERN

filled with particle physics researchers.

với đầy rẫy những nhà vật lý hạt.

This crowd of physicists represents the Higgs field.

Những nhà vật lý này được ví như là trường Higgs

If a tax collector entered the party,

Nếu người đi thu thuế bước vào bữa tiệc này

nobody would want to talk to them,

Sẽ chẳng ai muốn nói với họ

and they could very easily cross the room

và họ sẽ dễ dàng vượt qua đám đông

to get to the bar.

để đến quầy bar

The tax collector wouldn't interact with the crowd

Việc người thu thuế không tiếp xúc với đám đông

in much the same way

giống như việc

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

có một vài loại hạt không tương tác với trường Higgs

The particles that don't interact,

Những hạt không tương tác,

like photons for example,

ví dụ như photon

are called massless.

được gọi là không có khối lượng

Now, suppose that Peter Higgs entered the same room,

Giả dụ Peter Higgs cũng vào phòng đó,

perhaps in search of a pint.

để tìm một vại bia chẳng hạn

In this case, the physicists

Trường hợp này các

will immediately crowd around Higgs

nhà vật lý sẽ lập tức vây quanh Higgs

to discuss with him

để thảo luận với ông ấy

their efforts to measure the properties

về việc họ cố gắng đo lường cấu tạo

of his namesake boson.

Của loại hạt cùng tên

Because he interacts strongly with the crowd,

Vì ông ta có sự tiếp xúc mạnh mẽ với đám đông

Higgs will move slowly across the room.

Higgs sẽ chuyển động qua phòng chậm

Continuing our analogy,

Trở lại với các phân tích,

Higgs has become a massive particle

Hạt Higgs trở nên có khối lượng

through his interactions with the field.

trong lúc tương tác với trường Higgs.

So, if that's the Higgs field,

Vậy nếu đó là trường Higgs

how does the Higgs boson fit into all of this?

Vậy thì hạt Higgs là gì?

Let's pretend our crowd of party goers

Hãy giả sử những khách mời ở buổi tiệc

is uniformly spread across the room.

được phân bố đều đặn khắp nơi trong phòng

Now suppose someone pops their head in the door

Và có một ai đó đột nhiên ghé vào

to report a rumor of a discovery

thông báo tin đồn về một khám phá

at some distant, rival laboratory.

ở phòng thí nghiệm đối thủ

People near the door will hear the rumor,

Những người gần cửa sẽ nghe được lời đồn

but people far away won't,

nhưng mấy người ở xa thì không

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

vậy nên họ sẽ dồn về cửa để hỏi thăm

This will create a clump in the crowd.

Nó sẽ tạo ra một sự dồn ép trong đám đông

As people have heard the rumor,

Khi người ta đã nghe tin đồn rồi

they will return to their original positions

Họ sẽ trở về chỗ cũ

to discuss its implications,

Để thảo luận về mấy thứ liên quan

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

Nhưng mấy người ở xa chưa nghe sẽ lại hỏi chuyện xảy ra

The result will be a clump in the crowd

Kết quả là người ta sẽ tiếp tục dồn thành cụm

that moves across the room.

và truyền đi lần lượt cả phòng

This clump is analogous to the Higgs boson.

Cụm người này tựa như hạt Higgs

It is important to remember

Điều đáng ghi nhớ là

that it is not that massive particles

Không phải cứ là hạt có khối lượng lớn

interact more with the Higgs field.

Sẽ tiếp xúc nhiều hơn với trường Higgs

In our analogy of the party,

Trong ví dụ buổi tiệc

all particles are equal until they enter the room.

Mọi hạt đều bằng nhau cho đến lúc chúng vào phòng

Both Peter Higgs and the tax collector have zero mass.

Cả Peter Higgs và người thu thuế đều có khối lượng bằng 0

It is the interaction with the crowd

Việc tiếp xúc với đám đông

that causes them to gain mass.

mới tạo cho họ khối lượng

I'll say that again.

Có thể nói rằng

Mass comes from interactions with a field.

Khối lượng có từ việc tương tác với trường Higgs

So, let's recap.

Vậy tóm lại

A particle gets more or less mass

khối lượng của một hạt lớn hay bé là do

depending on how it interacts with a field,

cách chúng tương tác với trường

just like different people will move through the crowd

Như cách những người khác nhau di chuyển

at different speeds depending on their popularity.

qua đám đông ở tốc độ khác nhau tùy theo độ nổi tiếng của họ

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

Hạt Higgs chỉ là cụm nhỏ

like a rumor crossing the room.

trong trường như tin đồn truyền khắp phòng

Of course, this analogy is just that --

Tất nhiên, sự so sánh naỳ cũng chỉ là

an analogy,

so sánh nhưng nó là

but it's the best analogy

sự giải thích tốt nhất

anyone has come up with so far.

cho đến nay mà mọi người có thể đưa ra

So, that's it.

Vậy, đó là lời giải thích

That's what the Higgs Field

trường Higgs và

and the Higgs boson is all about.

hạt higgs là gì

Continuing research will tell us if we found it,

Các nghiên cứu tiếp theo sẽ giúp chúng ta khám phá thêm

and the reward will probably be more

và phần thưởng khi ấy có lẽ còn hơn

than just a bottle of champagne.

là chỉ một chai rượu sâm panh