[輕鬆小科普] 希格斯是什麼
咳，咳，咳咳咳！上課了啊！後面那位同學(xué)聽見沒，豎起你的耳朵好好聽。
今天，先講講什麼是希格斯。要不然到後面的課程中，都稀裡糊塗死了。
孤雁此次開的新書《希格斯干線》，從一種叫希格斯的玻色子得到靈感。該種物質(zhì)是粒子物理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)模型預(yù)言的一種自旋爲(wèi)零的玻色子，如果它的存在被證實(shí)，則“宇宙就不應(yīng)該存在”。這種被稱爲(wèi)“上帝粒子”的物質(zhì)，是萬物之源，但也導(dǎo)致了萬物存在的不科學(xué)性——當(dāng)然，這是理論。
以下內(nèi)容，謹(jǐn)從專業(yè)文獻(xiàn)中摘抄，孤雁可沒這麼大的能耐去寫如此深奧的文字。仔細(xì)看完會對閱讀《希格斯干線》有幫助。但如果沒時(shí)間讀這篇作品相關(guān)，也不會影響讀者對劇情的把握，太較真兒反而不好。但是，科幻迷，一定要讀。
物理學(xué)家希格斯提出了希格斯機(jī)制，在此機(jī)制中，希格斯場引起自發(fā)對稱性破缺，並將質(zhì)量予規(guī)範(fàn)傳播子和費(fèi)米子。希格斯粒子是希格斯場的場量子化激發(fā)，它通過自相互作用而獲得質(zhì)量。2012年7月2日，美國能源部下屬的費(fèi)米國家加速器實(shí)驗(yàn)室宣佈，該實(shí)驗(yàn)室最新數(shù)據(jù)接近證明被稱爲(wèi)“TheGodParticle”的希格斯玻色子的存在。
科學(xué)家們建立起被稱爲(wèi)標(biāo)成3大類：夸克、輕子與玻色子。標(biāo)準(zhǔn)模型的缺陷，就是該模型無法解釋物質(zhì)質(zhì)量的來源。在本質(zhì)上，這個(gè)場就像一池黏黏的蜜糖，除了非質(zhì)量的基本粒子，通過此場的時(shí)候，會將粒子轉(zhuǎn)變成帶有質(zhì)量的粒子，就像是原子的成分。在標(biāo)準(zhǔn)模型中，希格斯粒子包含了一箇中性與兩個(gè)帶電成分的區(qū)域。兩個(gè)帶電和一箇中性區(qū)域皆是Goldstone玻色子，是縱向三極化分量帶質(zhì)量的W+、W–和Z玻色子。
希格斯玻色子也是一種玻色子，然而它與上述這些規(guī)範(fàn)玻色子不同，希格斯粒子負(fù)責(zé)引導(dǎo)規(guī)範(fàn)變換中的對稱性自發(fā)破缺，是慣性質(zhì)量的來源，因此並不是規(guī)範(fàn)玻色子。那麼爲(wèi)何質(zhì)量問題如此重要呢？要解答這個(gè)問題，必須回到20世紀(jì)60年代理論探索的開始階段。
在研究過程中，楊－米爾理論無論應(yīng)用到弱還是強(qiáng)相互作用中所遇到的主要障礙就是質(zhì)量問題，由於規(guī)範(fàn)理論規(guī)範(fàn)對稱性禁止規(guī)範(fàn)玻色子帶有任何質(zhì)量，然而這一禁忌卻與實(shí)驗(yàn)中的觀測不相符合，如果不能解決質(zhì)量問題，將使得整個(gè)研究失去基礎(chǔ)。
一開始人們試圖通過自發(fā)對稱破缺機(jī)制，即打破規(guī)範(fàn)理論中對拉氏量對稱性的嚴(yán)格要求，使得物理真空中的拉氏量不再滿足這種對稱性，然而到了1962年，每一個(gè)自發(fā)對稱性破缺都被證明必定伴隨著一個(gè)無質(zhì)量無自旋粒子，這無疑也是不可能的。
1964年，英國物理學(xué)家希格斯（Higgs）解決了這個(gè)問題，使得自發(fā)對稱性破缺發(fā)生時(shí)，那個(gè)無質(zhì)量無自旋粒子仍然存在，但它將變成規(guī)範(fàn)粒子的螺旋性爲(wèi)零的分量，從而使規(guī)範(fàn)粒子獲得質(zhì)量。這一方法被今天的標(biāo)準(zhǔn)模型所借鑑，標(biāo)準(zhǔn)模型通過引入基本標(biāo)量場——希格斯場來實(shí)現(xiàn)所謂希格斯機(jī)制。通過希格斯場產(chǎn)生對稱性破缺，同時(shí)在現(xiàn)實(shí)世界留下了一個(gè)自旋爲(wèi)零的希格斯粒子。
希格斯玻色子是物理學(xué)基本粒子“標(biāo)準(zhǔn)模型”理論中最後一種未被發(fā)現(xiàn)的基本粒子，其自旋爲(wèi)零，其他粒子在希格斯玻色子作用下產(chǎn)生質(zhì)量，爲(wèi)宇宙形成奠定基礎(chǔ)。迄今爲(wèi)止，“標(biāo)準(zhǔn)模型”預(yù)言的其他粒子都已發(fā)現(xiàn)，但希格斯玻色子的存在尚未在實(shí)驗(yàn)中證實(shí)，它又被稱爲(wèi)“上帝粒子”。一旦研究證實(shí)希格斯玻色子不存在，“標(biāo)準(zhǔn)模型”理論將被推翻。
2014年6月27日，在歐洲原子能研究中心工作的科學(xué)家們在對“上帝粒子”希格斯玻色子的屬性進(jìn)行研究，並將其與關(guān)於宇宙大爆炸後的另一理論相結(jié)合，最後得出“宇宙是不存在的”這一震驚世界的理論。只是還有許多新的物理學(xué)現(xiàn)象無法用這一理論進(jìn)行解答，所以科學(xué)家們對宇宙的探索仍在繼續(xù)進(jìn)行中。
在物理學(xué)研究中，對“希格斯玻色子”的研究一直是整個(gè)宇宙研究的重中之重，因爲(wèi)它被認(rèn)爲(wèi)是賦予宇宙質(zhì)量的粒子，並且這一微小讓人費(fèi)解的宇宙顆粒與現(xiàn)有科學(xué)理論互不相容。它還有另外一個(gè)名字爲(wèi)“上帝粒子”，意爲(wèi)取代上帝創(chuàng)世的粒子。對其相關(guān)研究顯示，“宇宙在‘大爆炸’結(jié)束後只出現(xiàn)了瞬間就消失了”。這一發(fā)現(xiàn)讓所有科學(xué)家爲(wèi)之一振並感覺難以接受。如果這一理論是正確的，也就意味著所有的一切都就將面臨著重新洗牌的危險(xiǎn)。
科家們將這一理論與先前另一個(gè)預(yù)測宇宙膨脹的同樣富有爭議的理論相結(jié)合，最後得出宇宙在大爆炸後的零點(diǎn)幾秒立刻發(fā)生了大收縮的理論。也就是說宇宙是不存在的，人類也是不存在的。不過這一理論無法解釋許多新的物理現(xiàn)象，科學(xué)家們認(rèn)爲(wèi)可能是在研究過程中忽略了一些東西，抑或是還有未被發(fā)現(xiàn)的物理粒子的存在。
孤雁以希格斯作爲(wèi)最超級最炫酷的交通方式，將在未來的銀河系裡擁有無可替代的地位。有哪位想要一試的，請到索拉里亞醫(yī)院STU來。從阮建超被抓走之後，新來的神經(jīng)外科主任孤雁不收費(fèi)，爲(wèi)各位做神經(jīng)元數(shù)字化試驗(yàn)。
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