希格斯玻色子的现实意义在哪里?
希格斯玻色子(英语:Higgs boson)是粒子物理学的标准模型所预言的一种基本粒子。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[4]。
在希格斯玻色子是以物理学者彼得·希格斯命名。由于它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,[注 1]没有自旋,不带电荷,不带色荷,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,带质量基本粒子是因为
与希格斯场之间的相互作用而获得其质量,而这相互作用的附产品就是希格斯玻色子。
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。[5]
希格斯玻色子的存在是希格斯机制的必然后果,是粒子物理学长久以来精心寻觅的对象,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。
[注 2]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(英语:Higgsless model)。假若希格斯玻色子被证实不存在,则物理学者可能会改聚焦于这些理论。
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