第1章 [轻松小科普] 希格斯是什么

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咳，咳，咳咳咳！上课了啊！后面那位同学听见没，竖起你的耳朵好好听。

今天，先讲讲什么是希格斯。要不然到后面的课程中，都稀里糊涂死了。

孤雁此次开的新书《希格斯干线》，从一种叫希格斯的玻色子得到灵感。该种物质是粒子物理学标准模型预言的一种自旋为零的玻色子，如果它的存在被证实，则“宇宙就不应该存在”。这种被称为“上帝粒子”的物质，是万物之源，但也导致了万物存在的不科学性——当然，这是理论。

以下内容，谨从专业文献中摘抄，孤雁可没这么大的能耐去写如此深奥的文字。仔细看完会对阅读《希格斯干线》有帮助。但如果没时间读这篇作品相关，也不会影响读者对剧情的把握，太较真儿反而不好。但是，科幻迷，一定要读。

物理学家希格斯提出了希格斯机制，在此机制中，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。2012年7月2日，美国能源部下属的费米国家加速器实验室宣布，该实验室最新数据接近证明被称为“thegodparticle”的希格斯玻色子的存在。

科学家们建立起被称为标成3大类：夸克、轻子与玻色子。标准模型的缺陷，就是该模型无法解释物质质量的来源。在本质上，这个场就像一池黏黏的蜜糖，除了非质量的基本粒子，通过此场的时候，会将粒子转变成带有质量的粒子，就像是原子的成分。在标准模型中，希格斯粒子包含了一个中性与两个带电成分的区域。两个带电和一个中性区域皆是goldstone玻色子，是纵向三极化分量带质量的w+、w–和z玻色子。

希格斯玻色子也是一种玻色子，然而它与上述这些规范玻色子不同，希格斯粒子负责引导规范变换中的对称性自发破缺，是惯性质量的来源，因此并不是规范玻色子。那么为何质量问题如此重要呢？要解答这个问题，必须回到20世纪60年代理论探索的开始阶段。

在研究过程中，杨－米尔理论无论应用到弱还是强相互作用中所遇到的主要障碍就是质量问题，由于规范理论规范对称性禁止规范玻色子带有任何质量，然而这一禁忌却与实验中的观测不相符合，如果不能解决质量问题，将使得整个研究失去基础。