希格斯场介绍，有没有希格斯场

<> “图中的数字代表了不可分割的正负电磁信息的最小单位——著名物理学家约翰的量子比特（qubits）。 约翰·惠勒（John Wheeler）有句名言：“它来自位。

量子信息研究发展后，这个概念升华到万物源于量子比特的地步）注意：位是位。

类别： 科学与工程.

分析：希格斯玻色子（又称希格斯粒子、希格斯粒子）震脊是粒子物理学标准模型预测的一类自旋为零的玻色子，至今在实验中尚未观察到。 它也是标准模型中最后一个未被发现的粒子。

英国物理学家希格斯（提出了希格斯机制。 在这种机制中，希格斯场导致自发的对称性破坏，并将质量分配给正则传播器和费米子。 希格斯粒子是希格斯场的场量子化激发，它通过自相互作用获得其质量。

希格斯力学是由苏格兰物理学家彼得·希格斯和其他理论物理学家同时发现的一种物理机制。

在规范场理论中，规范粒子的质量是不允许的。 这是杨米尔斯理论的一个严重缺陷。 随着对称性破坏的进一步研究，特别是南戈德斯通定理的发现，物理学家发现，在规范理论中，零质量南戈德斯通粒子可以为零质量矢量规范粒子提供纵向分量，从而赋予它们质量。

粒子物理学的标准模型引入了一个双分量纯度场，即希格斯场，它总共有四个自由度。 弱电对称群被希格斯场势能自发破坏后，希格斯场中的三个自由度被su（2）的规范粒子吸收，成为它们的纵向分量。 规范粒子与 z0 玻色子相同（确切地说，z0 是 su（2） 和 u（1） 规范粒子的线性组合，其正交组合是光子）。

希格斯场的剩余自由度被称为希格斯玻色子。 它尚未得到高能实验的证实。

希格斯场独立于希格斯机制，是标准模型中一个方便的假设。 它不是理论的必要组成部分。 在动态对称性破坏模型（如Technicolor模型）中，希格斯场被凝聚的费米子对（类似于超导理论中的库珀对）所取代。

只有在超对称标准模型中，希格斯场才是真正基础性的角色。

我们不确定是否存在一个纯粹的希格斯场，但在目前的实验精度范围内，有一些东西的行为就像我们期望的希格斯场一样。

希格斯场在标准模型的两个主要特征中是独一无二的。 首先，它是一个基本的标量场：从数学上讲，它只是时空某个点的数值。

其他粒子场并非如此：它们具有更多的非零量子自旋结构，这意味着需要更复杂的数学对象。 事实证明，希格斯粒子的简单性意味着它特别容易受到其他域的影响，这引发了对我们宇宙中标准模型稳定性的质疑。

希格斯场的另一个独特之处在于它到处都有非零平均值。 如果大多数场，例如默认值为零的电子或光子，就像太空中的真空，那么默认的希格斯场就像海洋。 对于大多数场来说，当你向它们注入能量时，你会得到一个以前不存在的粒子; 有了希格斯场，你可以在海洋中得到一个波浪：

希格斯玻色子。 重要的是，其他粒子也知道希格斯场，希格斯场到处都会打开并与之相互作用。 这些相互作用使它们变慢并有效地产生质量：

希格斯机制如何工作和自洽的详细信息。

这就是希格斯场及其与其他粒子的关系。 观察证据呢？ 好吧，从粒子与非零希格斯场的相互作用开始：

它们相互作用的次数越多，它们的速度就越慢，因此有效质量就越大。 但是，“正常”粒子与希格斯场的相互作用正是我们注入能量以使希格斯波兹波纹的方式。

如果希格斯场存在，我们应该能够创建几个不同粒子的瞬态但可测量的希格斯玻色子相互作用，b）希格斯玻色子也应该衰变成相似的粒子，组合在一起，c）测量产生和衰变率应该以一种可以**的方式与粒子的质量有关。从大型强子对撞机（LHC）迄今为止的观测来看，这三个条件似乎都得到了满足，因此我们认为自然界中要么存在一个基本的希格斯场，要么类似于希格斯场的更微妙的东西。

请密切关注透特教授的观点，因为他告诉我们理论物理学中最大的缺陷之一。 他指出，我们目前的模型提出了一个跨越所有时空的希格斯场，而且这个概念并不是唯一的。 所有的能量场无处不在，无时无刻不在。

这个想法的问题在于，每个可能的能量场都存在于任何地方、任何时间。 这适用于强相关的场，即 em 力场。 对于每个能量场，你必须想出一种方法来解释它们在时空中是如何存在的。

能量层次理论提供了一个更合理的解决方案。 能级告诉我们，时空本身就是一种能量介质，其中与时空有关的能量是基本的能量层。 基本能层用 c 0 表示，其中与 c 相关的指数表示能层。

光是下一个更高能级的能量，其能量表示为 e = h 波长） c 1。这与我们熟悉的方程式相同：e = hf。 含有质量的粒子具有最高能级的能量，表示为 e = mc2.

所谓的（电弱）对称性破坏背后的机制，最终结果是一个新的真空（一个“真正的”最低能量状态，不能进一步衰减），所有与此相关的场最终都被重新定义。 对于希格斯场，这种重新定义意味着它被称为真空期望（非零。

对于与希格斯场相互作用的其他场，这意味着它们现在通过希格斯粒子与这个新的真空相互作用。 这种相互作用，就其实际意图和目的而言，似乎与质量的作用没有区别。 这就是理论上最初无质量粒子（如电子或夸克）获得质量的方式。

使用能量层次理论创建所有能量场的方式非常简单。 含有更高能层的粒子与时空基本能层的能量相互作用。 时空的基本能量必须存在于时空存在的地方。

粒子的能量与 sp 的能量相互作用的方式产生了粒子的能量场。

物质传播是没有国界的，可以不受阻碍地自由传播到任何地方，因此可以跨越时空传播。

希格斯场是一个时空场，只有在有希格斯场的地方才能产生时空。 也就是说，首先是希格斯场，然后是时空，同时产生。

希格斯场的存在会导致自发对称性被打破，导致不同粒子和不同力之间的差异。 例如，在电弱理论中，希格斯场的理论物理性质可以解释为什么当温度降低到一定程度时，电磁相互作用的性质与弱相互作用的性质有很大的不同，答案是对称性被打破了。

在标准模型中，希格斯机制是基本粒子获得质量的物理机制。 1964年，三组研究人员几乎同时独立地开发了希格斯机制：弗朗索瓦·恩格勒（François Engler）和罗伯特·布伦特（Robert Brünt），彼得·希格斯（Peter Higgs）和杰拉德·古拉尼（Gerard Gurani），卡尔·哈根（Carl Hageng）和汤姆·基博尔（Tom Kibor）在第三组。 这些**表明，如果局部规范不变性和自发对称性破坏的概念以某种特定的方式联系在一起，则规范玻色子将不可避免地获得质量。

1967年，史蒂文·温伯格（Steven Weinberg）和阿卜杜勒·萨拉姆（Abdul Salam）分别应用希格斯机制来打破电弱对称性，并描述了如何将希格斯机制纳入谢尔登·格拉肖（Sheldon Glashow）的电弱理论中，该理论后来成为标准模型的一部分。

希格斯场论可能隐藏了五种以上的“上帝粒子”。

2013年4月，外媒报道称，位于日内瓦边境的大型强子对撞机发现了希格斯玻色子的信号，但其质量范围与宇宙的命运息息相关，最新的研究结果表明，我们的宇宙可能面临死亡的命运。 面对希格斯玻色子的发现是真实的事实，紧凑子线圈的数据显示GEV的质量，而Atlas仪器探测到的质量是GEV，物理学家非常小心地验证它是希格斯玻色子。 到目前为止，希格斯玻色子，被认为回答了基本粒子如何具有质量的谜团，是标准模型预测的最后一个粒子，在4月份的美国物理学会会议上，物理学家认为，不能排除未来发现其他希格斯玻色子的可能性。

根据麻省理工学院物理学家马库斯·克鲁特（Markus Kluet）的说法，“希格斯场实际上是一个更复杂的理论模型，它预测了五个或更多的希格斯玻色子，所有这些玻色子的质量都不相同。 ”

2013年3月，物理学家证实了希格斯玻色子的存在，希格斯玻色子的质量约为质子质量的126倍，这与标准模型一致，该模型主导了粒子物理学，并描述了三种基本力的粒子理论：强力，弱力和电磁力。 在标准模型中，希格斯玻色子与希格斯场有关，根据标准模型**，希格斯场存在于宇宙中，一个基本粒子将对应相应的量子场，而希格斯玻色子对应的量子场就是希格斯场。

由于希格斯场的存在，原本没有质量的基本粒子可以从中获得能量，而这种能量被转化为质量，所以当粒子通过散布在宇宙中的希格斯场时，就像穿过“海洋”一样，使粒子受到“阻力”，这就是物理学家所寻找的万物质量的奥秘。 到2015年，升级后的大型强子对撞机将拥有更多的能量，科学家们将寻找不同质量的希格斯玻色子。 斯坦福大学物理学家迈克尔·佩斯金（Michael Peskin）认为，我们将继续寻找万物质量来源的游戏，而这可能只是一个开始。