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弯曲的旅行 · 第三十三节

《弯曲的旅行》第三十三节

有质量的规范玻色子存在一个矛盾:要消除高能下的错误预言,需要内部对称;但该对称会连带排除有质量粒子必需的第三种极化,甚至取消质量本身。

有质量的规范玻色子存在一个矛盾:要消除高能下的错误预言,需要内部对称;但该对称会连带排除有质量粒子必需的第三种极化,甚至取消质量本身。关键在于区分高能与低能——高能时保留对称,低能时排除对称。1964年希格斯等人提出,通过自发对称破缺实现这一点:低能时对称破缺,第三种极化出现;高能时不参与,避免错误预言。

希格斯机制的核心是希格斯场,它是希格斯粒子的源泉。模型中有一对受弱力支配的希格斯场(希格斯1和希格斯2)。其中一个场取非零值,使真空本身携带弱荷,这些弱荷弥漫空间,阻碍弱规范玻色子远距离传递力,使其表现得有质量。同样机制也赋予夸克和轻子质量。若无希格斯场,这些粒子质量为零。

当两个希格斯场都为零时,弱力对称完全保持;一个为零、另一个非零时,对称自发破缺。这就像坐标图中选取原点保持旋转对称,选取非零点则打破对称。对称破缺发生在250GeV的弱力能标处,此时弱规范玻色子获得正确质量。

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