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1、自然界中物体之间的交互作用,可以划分为4种力:重力(重力)、电磁力、强交互作用、弱交互作用。

2、在爱因斯坦相对论解决了重力问题後,人们开始尝试建立统一的模型,以期解释通过後3种力交互作用的所有粒子.科学家们建立起被称为标准模型的粒子物理学理论,它把基本粒子分成3大类:夸克、轻子与玻色子。

3、标准模型的缺陷,就是该模型无法解释物质质量的来源。

4、为了修补上述理论的缺陷,英国物理学家希格斯提出了希格斯场的存在,并进而预言了希格斯玻色子的存在。

5、假设出的希格斯玻色子是物质的质量之源,是电子和夸克等形成质量的基础。

6、其他粒子在希格斯玻色子构成的场中,受其作用而产生惯性,最终才有了质量。

7、之後所有的粒子在除重力外的另3种力的框架中交互作用,统一於标准模型之下。

8、标准模型预言了62种基本粒子的存在,这些粒子基本都已被实验所证实,而希格斯玻色子是最後一种未被发现的基本粒子。

9、标准模型预测,有一种场弥漫於空间,称为希格斯场。

10、在真空中,希格斯场的振幅不等於零,也就是说,真空期望值(英语:vacuum expectation value)不等於零。

11、在电弱交互作用裏,这造成了自发对称性破缺,从而使得规范向量场获得质量,但又强迫生成了多馀的零质量戈德斯通玻色子。

12、选择适当的规范,可以除去这零质量戈德斯通玻色子,只存留带质量纯量场(希格斯玻色子)与带质量规范向量场(W及Z玻色子)。

13、这整个过程,称为希格斯机制。

14、这是所有可以赋予规范玻色子质量,而同时又遵守规范理论的可能机制中,最简单的机制。

15、在本质上,希格斯场就像一池黏黏的蜜糖,黏着於尚未带有质量的基本粒子。

16、当这些粒子通过希格斯场的时候,会转变成带有质量的粒子,从而形成原子的成分。

17、在标准模型中,希格斯场是由两个中性与两个带电的分量场组成。

18、两个带电和一个中性分量皆是戈德斯通玻色子,是带质量的W+、 W–和 Z 玻色子的纵向第三偏振分量。

19、剩下的中性分量场对应於带质量希格斯粒子。

20、由於希格斯场是一个纯量场,希格斯粒子不具有自旋,也就没有内秉角动量。

21、希格斯粒子是自己的反粒子,具有CP-偶性。

22、标准模型并没有预测希格斯玻色子的质量。

23、假若质量在115和180 GeV/c2之间,则能量尺度直到普朗克尺度(1016 TeV)上限,标准模型都可能为正确。

24、基於标准模型的一些不令人满意的性质,许多理论学者认为後标准模型(英语:beyond the Standard Model)的崭新的物理会出现於TeV能量尺度,希格斯粒子(或其他的电弱对称机制)能够具有的质量的尺度上限是1.4 TeV;超过此上限,标准模型变得不相容,因为对於某些散射过程违反了么正性(英语:unitarity (physics))。

25、现今,学术界有超过一百种不同的希格斯质量理论预测。

26、[23]许多标准模型的延伸模型,包括超对称模型(SUSY),预测整个希格斯粒子族群的存在,而不是单独一个希格斯粒子。

27、在几种超对称模型中,最小超对称模型(英语:Minimal Supersymmetric Standard Model)(MSSM)的希格斯机制产生的希格斯粒子数量最少,只有两个希格斯二重态,这导致纯量粒子五重态(英语:quintet)的存在:两个CP-偶性的中性希格斯玻色子h0、H0,一个CP-奇性的中性希格斯玻色子A0,和两个带电希格斯粒子H+、H-。

28、许多超对称模型预测,最轻的希格斯玻色子的质量比现在实验上限稍微高些,大约为120 GeV/c2左右。

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