superledning

Higgs-mekanismen

Man kan kort karakterisere en superleder som et stof, der hverken tillader elektriske eller magnetiske felter i sit indre. Da lys er elektromagnetiske svingninger, er det mere generelle udsagn, at lys med tilpas lav frekvens ikke kan bevæge sig gennem en superleder. Ifølge kvanteteorien kan lys også opfattes som en strøm af partikler, fotoner. Årsagen til, at en foton ikke kan være i en superleder, kan fortolkes som, at fotonen vil blive massiv, hvis den bevæger sig ind i superlederen. Da fotonens energi er E = hν, hvor h er Plancks konstant og ν er lysets frekvens, og massen er givet ved Einsteins formel E = mc², har lavfrekvente fotoner ikke den fornødne energi, der skal til for konvertering til den masse, de ville have i superlederen.

Denne version af forklaringen på en superleders egenskaber kaldes for Higgs-mekanismen efter den skotske fysiker Peter Higgs (f. 1929), der i 1960’erne sammen med S. L. Glashow, A. Salam og S. Weinberg brugte idéerne fra teorien for superledning til at forklare grundlæggende egenskaber ved elementarpartiklerne. I elementarpartikelfysikken opereres der med en universel superleder, som gennemtrænger hele Universet, og som bevirker, at bestemte lysagtige partikler, W- og Z-partiklerne, er massive (jf. Higgs-partiklen).