希格斯玻色子
端木侯
希格斯玻色子(英语:Higgs boson)是粒子物理学标准模型预言的一种自旋为零的玻色子(有异议),不带电荷、色荷,极不稳定,生成后会立刻衰变。
1964年,英国科学家彼得·希格斯提出了希格斯场的存在,并进而预言了希格斯玻色子的存在。而在希格斯机制中,希格斯场引起自发对称性破缺,并将质量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。
希格斯玻色子是物质的质量之源(假设出来的,存在与否还没被证明出来),是电子和夸克等形成质量的基础。
标准模型预言了62种基本粒子,希格斯玻色子是最后一种有待被实验证实的粒子。希格斯玻色子是因物理学者彼得·希格斯命名,由于对于基本粒子的基础性质扮演极为重要的角色,因此在大众传媒中又被称为“上帝粒子”。希格斯玻色子是一种具有质量的玻色子,没有自旋,不带电荷,非常不稳定,在生成后会立刻衰变。 为什么有些基本粒子具有质量,而有些基本粒子的质量为零?标准模型的希格斯机制可以解释这问题。根据希格斯机制,希格斯场遍布于宇宙,有些基本粒子因为与希格斯场之间相互作用而获得质量,但同时也会出现副产品希格斯玻色子。希格斯场就像是一池黐黏的蜜糖,黏着于尚未带有质量的基本粒子。当这些粒子通过希格斯场的时候,会变成带质量粒子。 标准模型预测,有一种场弥漫於空间,称为希格斯场。 选择适当的规范,可以除去这零质量戈德斯通玻色子,只存留带质量纯量场(希格斯玻色子)与带质量规范向量场(W及Z玻色子)。这整个过程,称为希格斯机制。这是所有可以赋予规范玻色子质量,而同时又遵守规范理论的可能机制中,最简单的机制。 在标准模型中,希格斯场是由两个中性与两个带电的分量场组成。 由于希格斯场是一个纯量场,希格斯粒子不具有自旋,也就没有内秉角动量。希格斯粒子是自己的反粒子,具有CP-偶性。
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标准模型中的基本粒子可以分为费米子和玻…