希格斯玻色子的发现 希格斯场 希格斯场-简介,希格斯场-相关发现

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英国物理学家希格斯(P.W.Higgs)提出了希格斯机制。在此机制中,希格斯场引起自发对称性破缺,并将质量赋予规范传播子和费米子。希格斯粒子是希格斯场的场量子化激发,它通过自相互作用而获得质量。根据标准模型理论,宇宙空间中的各处都充满了希格斯粒子(希格斯场)。希格斯粒子被认为是生成基本粒子的质量之源。质量应该是反映物质运动状态变化的难易程度(即改变物质运动状态的难易程度,惯性)的物理量。希格斯由于相关贡献在2013年获得诺贝尔物理学奖。

希格斯场_希格斯场 -简介


希格斯场希格斯机制(HiggsMechanism)是苏格兰物理学家彼得・希格斯和其他理论物理学家同时发现的一种物理机制。在规范场理论中,规范粒子的质量是为对称性所不允许的。这是杨-米尔斯理论的严重缺陷。随着对对称性破缺的深入研究,特别是南部-戈德斯通定理的发现,物理学家们发现在规范理论中零质量的南部-戈德斯通粒子能为零质量的向量规范粒子提供纵向分量,从而赋予它们以质量。
粒子物理的标准模型引进了一个两分量的复纯量场,即希格斯场,它共有四个自由度。在弱电对称群被希格斯场的势能所自发破坏后,希格斯场中的三个自由度被SU(2)的规范粒子所吸收而成为它们的纵向分量。这些规范粒子就是W±和Z0玻色子(确切地说,Z0是SU(2)和U(1)规范粒子的一个线性组合,它的正交组合是光子)。希格斯场的剩余自由度被称为希格斯玻色子。
希格斯场独立於希格斯机制,是标准模型中的一个方便假设。它并不是理论所必需的组成部分。在动力学对称破缺模型如工作色模型(technicolor)中,希格斯场为凝聚的费米子对(类似超导理论中的库柏对)所取代。只有在超对称标准模型中希格斯场才是真正基本的角色。

希格斯场_希格斯场 -相关发现

希格斯场理论或隐藏五种以上的“上帝粒子”。2013年4月,外媒报道,位于日内瓦边境的大型强子对撞机已经发现了希格斯玻色子的信号,但是其质量区间却与宇宙的命运息息相关,最新的研究结果显示,我们的宇宙可能将面临死亡的命运。希格斯玻色子的发现事件是真实的,紧凑μ子线圈的数据显示质量为125.3GeV,超环面仪器(ATLAS)探测到的质量为126.0GeV,面对这一结果,物理学家们十分谨慎地进行验证其是否为希格斯玻色子。
到目前为止,希格斯玻色子被认为可解答基本粒子如何具有质量之谜,是标准模型预言的最后一种粒子,在4月份举行的美国物理协会会议上,物理学家认为不排除未来可能会发现其他希格斯玻色子。根据麻省理工学院物理学家马库斯・克卢特介绍:“事实上希格斯场是一种更加复杂的理论模型,这些理论预言了五种甚至更多的希格斯玻色子,它们的质量并不相同。”
2013年3月,物理学家证实了希格斯玻色子的存在,其质量大约是126倍质子质量,符合标准模型的预测,而标准模型在粒子物理学中居于主导地位,描述了强、弱力与电磁力三种基本力的粒子理论。在标准模型中,希格斯玻色子与希格斯场存在关联,根据标准模型预测,希格斯场存在于宇宙空间中,一种基本粒子都会对应着与之相适应的量子场,而希格斯玻色子对应的量子场就是希格斯场。
由于希格斯场的存在,原本没有质量的基本粒子可以从中获得能量,由这些能量再转换为质量,因此粒子通过遍布宇宙中的希格斯场时就像穿过“海洋”,使粒子受到“阻力作用”,这就是物理学家所寻找的万物质量之谜。到了2015年,升级后的大型强子对撞机将获得更多的能量,科学家将寻找不同质量的希格斯玻色子。斯坦福大学物理学家迈克尔・佩斯金认为我们将继续这场寻找万物质量之源的游戏,这或者仅仅是个开始。

  

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