希格斯场(英语:Higgs field),以物理学家彼得·希格斯姓氏为名,是一种假定遍布于全宇宙的量子场。按照标准模型的希格斯机制,某些基本粒子因为与希格斯场之间相互作用而获得质量。希格斯玻色子是希格斯场的振动。假若能够寻找到希格斯玻色子,则可以明确地证实希格斯场也存在于宇宙,就好像从观察海面的波浪可以推论出大海的存在。连带地,也可确认希格斯机制与标准模型基本无误。
简介
希格斯机制(Higgs Mechanism)是苏格兰物理学家彼得·希格斯和其他理论物理学家同时发现的一种物理机制。在规范场理论中,规范粒子的质量是为对称性所不允许的。这是杨-米尔斯理论的严重缺陷。随着对对称性破缺的深入研究,特别是南部-戈德斯通定理的发现,物理学家们发现在规范理论中零质量的南部-戈德斯通粒子能为零质量的向量规范粒子提供纵向分量,从而赋予它们以质量。
粒子物理的标准模型引进了一个两分量的复纯量场,即希格斯场,它共有四个自由度。在弱电对称群被希格斯场的势能所自发破坏后,希格斯场中的三个自由度被SU(2)的规范粒子所吸收而成为它们的纵向分量。这些规范粒子就是W±和Z0玻色子(确切地说,Z0是SU(2)和U(1)规范粒子的一个线性组合,它的正交组合是光子)。希格斯场的剩余自由度被称为希格斯玻色子。
希格斯场独立於希格斯机制,是标准模型中的一个方便假设。它并不是理论所必需的组成部分。在动力学对称破缺模型如工作色模型(technicolor)中,希格斯场为凝聚的费米子对(类似超导理论中的库柏对)所取代。只有在超对称标准模型中希格斯场才是真正基本的角色。
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