作业帮希格斯玻色子是什么
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/05/04 11:11:55
希格斯玻色子是什么
希格斯玻色子是什么
希格斯玻色子是什么
希格斯玻色子是粒子物理学标准模型预言的一种自旋为零的玻色子.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,并将质量赋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“上帝粒子”的希格斯玻色子的存在.
2013年3月14日,欧洲核子研究组织(European Organisation for Nuclear Research)发布新闻稿表示,先前探测到的新粒子是希格斯玻色子.2013年10月8日,诺贝尔物理学奖在瑞典揭晓,比利时理论物理学家弗朗索瓦·恩格勒和英国理论物理学家彼得·希格斯因希格斯玻色子的理论预言获奖.
诠释
在粒子物理学里,标准模型是一种被广泛接受的框架,可以描述强力、弱力及电磁力这三种基本力及组成所有物质的基本粒子.由于基本粒子和基本力形成了物理世界,所以,除了引力以外,标准模型可以合理解释这世界中的大多数物理现象.最初,标准模型所倚赖的规范场论禁止基本粒子拥有质量,这很明显地显示出初始模型不够完全.后来,物理学者研究出一种机制,能够利用对称性破缺来赋予基本粒子质量,同时又不会抵触到规范场论.这机制被称为希格斯机制.在所有解释质量起源的机制之中,希格斯机制是最简单、最被认可的一种.物理学者已完成很多实验,并确实侦测到这机制引发的许多种效应,但是他们不确切了解这机制到底是怎么一回事.
大型强子对撞机（LHC）
标准模型给出了自然界四种相互作用中的电磁相互作用和弱相互作用的统一描述,但是在能量低于一定条件后,电磁相互作用和弱相互作用将呈现为不同的相互作用,这被称为电弱相互作用的对称性自发破缺.希格斯粒子就是在标准模型解释电弱对称性自发破缺的机制时引入的.
根据标准模型理论,宇宙空间中的各处,无论是真空中还是空气中,甚至是物质的内部,都充满了希格斯粒子（希格斯场）.希格斯粒子被认为是生成基本粒子的“质量”之源.虽然质量总是与“重量”联系在一起,但严格说起来是不一样的.质量应该是反映“物质运动的难易程度”（更为正确的说法是“改变物质速度的难易程度”）的物理量.
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,有些基本粒子因为与遍布于宇宙的希格斯场彼此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.这玻色子是希格斯机制的必然后果,是物理学者长久以来寻觅的对象,假若实验证实希格斯玻色子存在,则可给予希格斯机制极大的肯定,特别是对于为什么有些基本粒子具有质量这问题的解释,也可以确定标准模型基本无误.有些理论不需要假定希格斯玻色子的存在.这些理论称为无希格斯模型.假若希格斯玻色子被证实不存在,则物理学者可能会转而关注这些理论.
2013年3月14日,欧洲核子研究组织发布新闻稿表示,先前探测到的新粒子是希格斯玻色子.
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