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[轻松小科普] 希格斯是什么

荒泽孤雁 2020-10-18 18:25:18
以下内容,谨从专业文献中摘记,孤雁可没这么大的能耐去写如此艰深的文字。仔细看完会对深度阅读《希格斯干线》有帮组。但的话没时间读这篇作品相关,也会影响读者对剧情的把握,太较真儿反倒好。虽然,科幻迷,肯定要读。  物理学家希格斯明确提出了希格斯机今天,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。。...

  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。

  一开始人们试图通过自发对称破缺机制,即打破规范理论中对拉氏量对称性的严格要求,使得物理真空中的拉氏量不再满足这种对称性,然而到了1962年,每一个自发对称性破缺都被证明必定伴随着一个无质量无自旋粒子,这无疑也是不可能的。

  1964年,英国物理学家希格斯(Higgs)解决了这个问题,使得自发对称性破缺发生时,那个无质量无自旋粒子仍然存在,但它将变成规范粒子的螺旋性为零的分量,从而使规范粒子获得质量。这一方法被今天的标准模型所借鉴,标准模型通过引入基本标量场——希格斯场来实现所谓希格斯机制。通过希格斯场产生对称性破缺,同时在现实世界留下了一个自旋为零的希格斯粒子。

  希格斯玻色子是物理学基本粒子“标准模型”理论中最后一种未被发现的基本粒子,其自旋为零,其他粒子在希格斯玻色子作用下产生质量,为宇宙形成奠定基础。迄今为止,“标准模型”预言的其他粒子都已发现,但希格斯玻色子的存在尚未在实验中证实,它又被称为“上帝粒子”。一旦研究证实希格斯玻色子不存在,“标准模型”理论将被推翻。

  2014年6月27日,在欧洲原子能研究中心工作的科学家们在对“上帝粒子”希格斯玻色子的属性进行研究,并将其与关于宇宙大爆炸后的另一理论相结合,最后得出“宇宙是不存在的”这一震惊世界的理论。只是还有许多新的物理学现象无法用这一理论进行解答,所以科学家们对宇宙的探索仍在继续进行中。

  在物理学研究中,对“希格斯玻色子”的研究一直是整个宇宙研究的重中之重,因为它被认为是赋予宇宙质量的粒子,并且这一微小让人费解的宇宙颗粒与现有科学理论互不相容。它还有另外一个名字为“上帝粒子”,意为取代上帝创世的粒子。对其相关研究显示,“宇宙在‘大爆炸’结束后只出现了瞬间就消失了”。这一发现让所有科学家为之一振并感觉难以接受。如果这一理论是正确的,也就意味着所有的一切都就将面临着重新洗牌的危险。

  科家们将这一理论与先前另一个预测宇宙膨胀的同样富有争议的理论相结合,最后得出宇宙在大爆炸后的零点几秒立刻发生了大收缩的理论。也就是说宇宙是不存在的,人类也是不存在的。不过这一理论无法解释许多新的物理现象,科学家们认为可能是在研究过程中忽略了一些东西,抑或是还有未被发现的物理粒子的存在。

  孤雁以希格斯作为最超级最炫酷的交通方式,将在未来的银河系里拥有无可替代的地位。有哪位想要一试的,请到索拉里亚医院STU来。从阮建超被抓走之后,新来的神经外科主任孤雁不收费,为各位做神经元数字化试验。

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