【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。