希格斯场的本质是什么.pdf

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希格斯场的本质是什么杨海军具有质量．电磁相互作用力的传播子——光子满足这一要求，但弱相互作用力的传播子——蛕玻上海交通大学学报文章编号：———／甤甹虾＝煌ù笱锢碛胩煳难г海虾摘要：希格斯玻色子的发现揭示了基本粒子质量起源之谜，为粒子物理标准模型理论奠定关键基石．对希格斯场性质的深入研究将有助于理解电弱对称性破缺机制、暗物质、宇宙早期电弱相变、物质与反物质不对称等重大科学问题．关键词：标准模型；电弱对称性破缺机制；希格斯玻色子；暗物质；物质与反物质不对称中图分类号：文献标志码：年日，欧洲核子研究中心宣布：在大型强子对撞机某访嬉瞧徒舸招顽炎勇菹吖两个大型国际合作实验中，同时发现了希格斯玻色子。．希格斯玻色子的发现揭示了基本粒子质量起源之谜，为粒子物理标准模型。奠定了最关键的基石，被杂志评为年度最重大的科学发现在物理学中，对称性至关重要，其在较大程度上决定相互作用的形式．电弱相互作用统一理论的内在对称性要求传递粒子之间相互作用力的传播子不色子均具有较大的质量，这破坏了电弱相互作用的对称性，使得理论计算困难．对此，萚轢分别独立提出著名的希格斯机制，该机制通过对称性自发破缺后产生的狦玻色子，令只有两个横向极化自由度的无质量蛕玻色子获得了额外的纵向自由度，从而获得质量．其他基本粒子通过与希格斯场的相互作用获得质量，希格斯场的激发态对应希格斯玻色子．希格斯机制被—蘸头⒄梗晌1曜寄Ｐ闹匾W槌部分芄唤馐退谢玖Ｗ拥闹柿科鹪矗然而，仅有对称性自发破缺和希格斯机制的标准模型仍不完整，其根源在于有质量的玻色子之间．．．谇商鹜甌籩琒，，：瑆癳﹍瑂琩，，篠籋籨籱收稿日期：一一基金项目：国家自然科学基金萍疾抗抑氐阊蟹⒓苹手钅作者筒介：杨海军，男，浙江省温岭市人，教授，博士生导师，从事高能对撞机实验研究．第卷增刊年电话．籈—：．甧．．
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杨海军：希格斯场的本质是什么存在自相互作用．对于两个矢量玻色子的散射过程，其散射振幅与入射粒子的质心能量平方成正比，即在高能能级榭鱿拢瑆或Ｉ拥南嗷プ用耦合会变得很强，导致散射振幅发散，理论计算不再成立．在笛橹校噶坎Ｉ由⑸涔痰纳射振幅并没有发散。，这意味着新物理的存在．而希格斯粒子是新物理最简单的一种可能形式，是首个被发现的白旋为。的标量基本粒子，与蛕玻色子均有耦合；希格斯玻色子对矢量玻色子散射振幅的贡献可以抵消正比于能量平方的增长项，使得矢量玻色子散射过程不在高能区发散，从而与实验测量结果相吻合．希格斯玻色子的发现证实了标准模型是自洽的理论，是粒子物理学的一个重大里程碑，但并不代表对基本粒子探索的终结．标准