這就是近幾年得諾貝爾獎(jiǎng)的西格斯?。?/p>
西格斯玻色子，又稱上帝粒子。這就是質(zhì)量之謎的關(guān)鍵粒子！量子力學(xué)的真空與一般認(rèn)知的真空不同。在量子力學(xué)里，真空并不是全無(wú)一物的空間，虛粒子會(huì)持續(xù)地隨機(jī)生成或湮滅于空間的任意位置，這會(huì)造成奧妙的量子效應(yīng)。將這些量子效應(yīng)納入考量之后，空間的最低能量態(tài)，是在所有能量態(tài)之中，能量最低的能量態(tài)，又稱為基態(tài)或“真空態(tài)”。最低能量態(tài)的空間才是量子力學(xué)的真空。描述物理系統(tǒng)的方程所具有的對(duì)稱性，這最低能量態(tài)可能不具有，這現(xiàn)象稱為自發(fā)對(duì)稱性破缺。
在標(biāo)準(zhǔn)模型里，為了滿足定域規(guī)范不變性，規(guī)范玻色子的質(zhì)量必須設(shè)定為零；但這不符合實(shí)驗(yàn)觀察結(jié)果──W玻色子與Z玻色子都已經(jīng)通過(guò)做實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)確實(shí)擁有質(zhì)量。因此，這些玻色子必須倚賴其它種機(jī)制或作用來(lái)獲得質(zhì)量。
每一個(gè)最低能量態(tài)位置都不具有旋轉(zhuǎn)對(duì)稱性。在這無(wú)窮多個(gè)最低能量態(tài)之中，只有一個(gè)最低能量態(tài)能夠被實(shí)現(xiàn)，旋轉(zhuǎn)對(duì)稱性因此被打破，造成自發(fā)對(duì)稱性破缺，因此使規(guī)范玻色子獲得質(zhì)量，同時(shí)生成一種零質(zhì)量玻色子，稱為戈德斯通玻色子，而希子則是伴隨著希格斯場(chǎng)的粒子，是希格斯場(chǎng)的振動(dòng)。但這戈德斯通玻色子并不符合實(shí)際物理。通過(guò)選擇適當(dāng)?shù)囊?guī)范，戈德斯通玻色子會(huì)被抵銷，只存留帶質(zhì)量希子與帶質(zhì)量規(guī)范玻色子。總括而言，利用自發(fā)對(duì)稱性破缺，使得規(guī)范玻色子獲得質(zhì)量，這就是希格斯機(jī)制。在所有可以賦予規(guī)范玻色子質(zhì)量，而同時(shí)又遵守規(guī)范理論的可能機(jī)制中，這是最簡(jiǎn)單的機(jī)制。
按照希格斯機(jī)制，復(fù)值希格斯場(chǎng)（兩個(gè)自由度）與零質(zhì)量規(guī)范玻色子（橫場(chǎng)，如同光子一樣，具有兩個(gè)自由度）被變換為帶質(zhì)量標(biāo)量粒子（希子，一個(gè)自由度）與帶質(zhì)量規(guī)范玻色子（戈德斯通玻色子變換為一個(gè)縱場(chǎng)，加上先前的橫場(chǎng)，共有三個(gè)自由度），自由度守恒。
費(fèi)米子也是因?yàn)榕c希格斯場(chǎng)相互作用而獲得質(zhì)量，但它們獲得質(zhì)量的方式不同于W玻色子、Z玻色子的方式。在規(guī)范場(chǎng)論里，為了滿足定域規(guī)范不變性，必須設(shè)定費(fèi)米子的質(zhì)量為零。通過(guò)湯川耦合，費(fèi)米子也可以因?yàn)樽园l(fā)對(duì)稱性破缺而獲得質(zhì)量。
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