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希格斯场怎么可能通过减慢粒子的速度来给予它们质量呢?

编辑:网友投稿来源:互联网整理更新时间:2020-06-11 09:44:50

下面是它工作原理的草图。

我们从希格斯场和无质量粒子开始。这两个交互。所以当希格斯场不为零时(也就是。但这还不是你听说的希格斯玻色子),没有质量的粒子,比如没有质量的电子,会与它相互作用。但当希格斯场为零时,电子就会以无质量粒子的形式自由移动。

希格斯场怎么可能通过减慢粒子的速度来给予它们质量呢?

但是希格斯场有一个奇怪的特性。与其他场不同,希格斯场的最低能量状态不是当场为零时。因此,真空(以希格斯场值为零为特征)通过使希格斯场不为零而衰变为一种新的、更低的能量状态。

这种新的,更低的能量状态是稳定的,它将是新的,“真正的”真空。但是希格斯场仍然是非零的(技术术语是它的真空期望值,或者v。e。v。,这是非零的)。粒子,比如电子,仍然和它相互作用。或者更确切地说,它们现在与这个新的真空相互作用,与非零的希格斯粒子v。

这种互动永远不会消失。非零希格斯粒子v。e。v。现在是“真正”真空的一种属性。所以电子就不能再以无质量粒子的形式自由地运行了。还有一个额外的项,电子和希格斯粒子之间的相互作用能。

这种相互作用能量的形式与非零静止质量的能量形式是不可区分的。所以现在电子不再是无质量的粒子了。它的行为,在“真正的”真空中,是一个具有明确定义的静止质量的粒子;静止质量是由电子和希格斯粒子之间相互作用的强度决定的。

在非常普通的情况下也会发生类似的事情,例如,当光在折射介质中传播时。例如,光子在水或玻璃中会变慢。它们的行为从无质量粒子转变为静止质量粒子。不同之处在于,水、玻璃等都是光子可以逃离的物质。希格斯粒子v。e。v。无处不在,所以电子无法逃脱它,表现得像一个无质量的粒子。

除了带电的费米子,介导弱相互作用的大质量玻色子也由于希格斯机制获得质量。技术细节有些不同,但本质是一样的:它们的静止质量来自于对称性的破坏,以及它们在新的、“真正的”真空中的行为,在这个真空中希格斯粒子vs 。e。v。是非零的。
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