【诺贝尔奖】传说中的上帝粒子

【诺贝尔奖】传说中的上帝粒子

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精华笔记

2013年的诺贝尔物理学奖颁给了希格斯等三位物理学家,以表彰他们提出的希格斯粒子的模型。希格斯粒子是万事万物存在质量的原因。


| 希格斯


一、杨-密尔斯场的遗留问题

1. 杨-密尔斯场,可以解释相互作用力的粒子交换问题;


2. 根据杨-密尔斯场的计算,弱相互作用力用来交换的W+、W-和Z0玻色子是没有质量的;


3. 但是实验测量出来这些玻色子是有质量的;


二、自发对称性破缺

4. 这个问题的解决十分曲折。先是日本物理学家南部阳一郎提出了一种叫做自发对称性破缺的机制,用来说明质量可以由这种机制获得;


| 南部阳一郎


5. 规范场的场方程当中是没有质量这一项的。但是根据最小作用量原理,如果真的去解场方程,会发现对应于能量最低的状态可以有质量的一项;


6. 质量可以被理解为一种阻碍,一种不对称性;


三、希格斯粒子

7. 希格斯等六位物理学家引入了希格斯场的概念。他们假想全空间都弥漫着一种场,这种场经历了自发对称性破缺机制后,会自然地出现质量的项;



8. 希格斯理论1964年已经提出,但是要等到2012年,欧洲的LHC大型强子对撞机开始工作,其正确性才得到了验证。至此,粒子物理的最后一片拼图就完整了。


以上内容来自专辑
用户评论
  • 京剧大师

    光子静止是没有质量,动起来就有了质量,是不是说光动起来就跟希格斯场作用,如果是这样的话,光不会减速吗

    严伯钧 回复 @京剧大师: 逻辑上颠倒了,因为光子不跟希格斯场发生作用所以必然是光速运动,所以静质量必须为0。然而静质量只是一个概念,现实中不会真的碰到光子静止的情况。

  • 1522198hlev

    那么核爆炸中质量消失,是不是可以理解为被动破缺性对称

    严伯钧 回复 @1522198hlev: 对 都可以理解为某种非对称性,非对称性普遍存在。

  • 素素发大

    希格斯粒子场是均匀分布的吗?

    严伯钧 回复 @素素发大: 就目前看来是的,关于希格斯场,实验上还有很多没有证明的部分

  • 如意_dtw

    再问一句,LHC和未来中国也要制造的强子对撞机,目前的研究方向是什么?

    严伯钧 回复 @如意_dtw: LHC是强子对撞机,中国的可能会对中微子有一些研究

  • 惊雷之贱

    是不是质量越大,受希格斯场影响越大

  • 1522198hlev

    严老师,根据您说的,物质本来没质量,因为希格斯场存在,通过自发对称性破缺,才有了质量,那么是不是可以理解为质量其实是一种场能,质量消失,就是场能释放出来了,就像核武器爆炸,损失的质量其实是希格斯场能释放出来了?

  • 如意_dtw

    上帝粒子的实验发现是微观物理学的里程碑,作为理科心的文科生,我还是要感叹一句,这个世界居然被我们这些渺小的人类所理解,不可思议!

    严伯钧 回复 @如意_dtw: 嗯 确实很神奇。不过人类可能只是肉体渺小而已,精神和意识才是理解世界的关键。

  • 别人家的名字

    只通过一个人,我就跟杨振宁对上话了,世界真小

  • 陈默_zz

    吃饭那个例子太喜感了,没拿到餐具的人那个尴尬啊

  • 格桐义

    我掏钱💰刚死你,我爸是李白