希格斯机制：粒子质量的来源

1.1941年，朱利安·施温格认识到，如果设想弱力的载体是无质量的，那么弱力的强度和作用范围将会和电磁力相仿。这是统一这两种大自然基本力的第一条线索，弱力和电磁力结合在一起就形成了电弱力。
2. 但是在如今这个阶段，弱力和电磁力不再是统一的了——它们是两种差异很大的基本力，有着不同的强度和范围。这意味着弱力的载体一定发生了什么变化从而获得了质量。力的载体变得很重，这大大降低了弱力的强度和范围。
3. 但是有一种机制可以解释这一问题，它是由好几位理论物理学家独立开展工作后于1964年提出的，我们今天称之为希格斯机制。弱力的无质量载体通过与希格斯场相互作用减慢了速度，获得了第三个维度（其自旋可以指向第三个方向），并且在这一过程中获得了质量。1967年，温伯格预测两种弱力载体的质量分别大约是质子的85倍和96倍。
4. W粒子和Z粒子是弱力的载体，由欧洲核子研究组织于1983年发现。由粒子数据组运营的在线数据库中给出的W粒子质量为80.385 GeV/c2（质子质量的85.7倍），Z0粒子质量为91.188 GeV/c2（质子质量的97.2倍）。
5. 但也有其他在不引入新的量子场的条件下也能解释W和Z粒子的质量的理论。如果要证明希格斯场确实存在，就必须找到它的基本场量子——希格斯玻色子存在的证据。寻找希格斯玻色子的竞赛开始了。